缺乏與GaN晶格匹配且熱兼容合適的襯底材料， 是影響GaN器件成熟的困難之一。在選擇襯底材料時通?？紤]如下一些因素：①盡量采用同一系統的材料作為襯底；②晶格失配度越小越好；③材料的熱膨脹系數相近；④材料的尺寸、價格等。制作GaN基LED的襯底約有13種不同的材料可供選擇。
  (1)藍寶石：是目前使用最為普遍的一種襯底材料。特點是容易獲得、價格適當、易于清潔和處理、在高溫下具有很好的穩定性、可以大尺寸穩定生長。其缺點是藍寶石襯底本身不導電，制作電極、解理較為困難。并且散熱性能不好，限制了大功率LED的生產和應用。1986年日本的Amano等人使用AlN為過渡層，通過MOCVD技術在藍寶石襯底上生長出高質量的GaN，從而基本解決了GaN外延襯底材料問題。
  (2) SiC：是另一類非常重要的襯底材料。同藍寶石相比，SiC本身即具有藍光發光特征，且為低阻材料、可以制作電極、其晶格常數和材料的熱膨脹系數與GaN材料更為接近，并且易于解理，但是SiC材料價格昂貴。目前市場上有一部分LED是以SiC為襯底的，但因其昂貴的價格限制了其應用。
  (3)硅：Si襯底具有價格低廉、容易解理、導電性好、導熱性好等優點，而且能實現光電子器件和微電子器件的集成。但是由于Si是非極性襯底，在Si襯底上生長具有極性的GaN外延層較為困難。同時由Si與GaN晶格失配和熱失配引起的GaN外延層的龜裂是目前急需解決的難題。
  (4)GaN：是最為理想的襯底材料，但目前所能獲得的單晶尺寸太小。
  (5)AlN：其與GaN屬于同一材料體系，晶格失配只為2%，熱膨脹系數相近，是GaN之外最為理想的襯底材料，目前已經可以制備一定尺寸的AlN單晶材料，并在其上外延生長了高質量的GaN外延層。
  (6)氧化物材料：如MgO、ZnO、LiAlO2等，氧化物材料與GaN的晶格失配小，其中以ZnO最有前途。
  (7)GaAs材料：GaAs材料價格便宜、易于解理、容易獲得大的尺寸、可以制作電極，并有可能實現GaN器件與GaAs電路的混合集成，是一類極具發展潛力的襯底材料。
  在以上各種材料之中，從可實用化角度看，藍寶石居首，但因其是絕緣材料，導熱能力差，不易于制作大功率LED。日本等廠家采用藍寶石作為GaN基LED的襯底；而美國Cree公司卻采用SiC襯底，在器件后期電極制作方面具有較大的優勢，其亮度和色純與藍寶石并無差異，但價格較藍寶石昂貴；硅單晶是最有潛力的襯底之一，如果能解決硅襯底上薄膜龜裂問題，必將對實現大功率白光LED具有重要意義。