（1）钠流法制备大尺寸GaN单晶体材料的生长调控及热动力学机理探索。我们开发了采用buffer调控GaN外延层应力场分布的新工艺技术，有效改善了GaN厚膜的翘曲与开裂问题，我们得到了2英寸无裂纹、厚度4mm的GaN单晶体材料，位错密度2×106 cm-2。 （2）GaN单晶体材料的解理及表面处理与快速同质外延技术。通过对GaN自支撑衬底表面进行化学处理后，其表面吸附O原子被有效去除，固体表面能增大从而增加了原子在其表面的扩散长度，使原子能在适当的位置沉积，从而得到高质量的同质外延层。 （3）HVPE技术中大尺寸腔体的流场与温场调控及其与晶体生长调控。我们通过2英寸GaN自支撑衬底的批量生产以及4英寸GaN自支撑衬底的研发，提出对HVPE设备的要求，为HVPE设备改进和新设备研发提供方向，不断完善设备，形成了更适合规模化生产的21片式HVPE系统，该系统可以制备7片4英寸GaN衬底与4片6英寸GaN衬底。 （4）大尺寸高质量GaN单晶衬底产品的可重复性制备技术。我们开展基于应力诱导的自分离技术和激光剥离技术，已经实现了4英寸GaN外延薄膜的成功剥离，表面完整连续。我们通过综合考虑厚膜的晶体质量和应力分布情况，优化4英寸GaN衬底的剥离工艺技术，有效改善晶体质量的同时，极大提升了该工艺环节的生产效率，解决了产能限制问题，并使良品率提升了20%，降低生产成本，目前已实现小批量生产。