應用于藍、綠光發(fā)光二極管的材料，早期主要是ZnSe及GaN。因為ZnSe有可靠度的問題，因此才讓GaN有更大的發(fā)展空間。只是早期GaN的研究遲遲未能獲得明顯的進展，主要是因為一直無法查找與GaN晶格常量相匹配的基板，造成磊晶中缺陷集成度過高，因此發(fā)光效能始終無法提升。另一個造成GaN無法獲得突破的原因在于器件的P-GaN部分生成不易，不但P-GaN的摻雜（doping）過低，而且其空穴的移動率（mobility）也較低。這樣，一直到1983年日本的田貞史（S.Yoshida）等人在藍寶石（Sapphire）基板上先用高溫成長氮化鋁（AlN）當作緩沖層，然后生成出的GaN才獲得較佳的結(jié)晶，之后名古屋大學的赤崎勇教授（I.Akasaki）等人利用MOCVD在低溫下（600oC）先成長AlN緩沖層，而得到其上方在高溫成長后如鏡面般的GaN。1991年日亞公司（NichiaCo.）的研究員中村修二（S.Nakamura）利用低溫成長GaN的非結(jié)晶緩沖層，再以高溫成長得到同為鏡面般的GaN，此時磊晶部分的問題已經(jīng)獲得重大的突破。另一方面，1989年赤崎勇教授利用電子束照射鎂（Mg）摻雜的P-GaN，可得到明顯的P型GaN，之后日亞公司的中村修二又直接利用700℃的熱退火完成P型GaN的制作，至此困擾GaN發(fā)展的兩個重大問題終獲得突破。

1993年，日亞公司利用上面的兩項研究，成功開發(fā)出可發(fā)出一燭光（Candela）的GaN藍光發(fā)光二極管，其壽命達數(shù)萬小時。而后綠光發(fā)光二極管、藍、綠光二極管激光陸續(xù)被開發(fā)出來。