根據(jù)結晶構造的應力而產(chǎn)生的壓電極化而發(fā)生的電場。是導致以InGaN等GaN類半導體為發(fā)光層的藍色LED和綠色LED的外部量子效率降低的原因之一。該現(xiàn)象不僅限于LED，作為降低藍紫色半導體激光器耗電量的技術、以及實現(xiàn)綠色半導體激光器的技術如何避免壓電電場的出現(xiàn)備受關注。

　　市場上銷售的InGaN類LED產(chǎn)品以GaN結晶的極性面c面(0001)為生長面，以其法線方向(c軸)為生長軸，在基片上層積InGaN層等。此時，生長軸c軸方向就會產(chǎn)生壓電電場。由于該原因，注入發(fā)光層的電子和空穴分離，導致促成發(fā)光的再結合的出現(xiàn)率下降。內(nèi)部量子效率由此降低，從而導致外部量子效率降低。

　　c軸方向產(chǎn)生壓電電場，是因為InGaN層的結晶構造歪曲變形導致出現(xiàn)了壓電極化。構成InGaN層的InN和GaN的a軸方向的晶格常數(shù)存在的差距是產(chǎn)生變形的原因。除了發(fā)生壓電極化外，InGaN層在結晶構造上還會產(chǎn)生自發(fā)極化。不過，壓電極化產(chǎn)生的電場較大，自發(fā)極化產(chǎn)生的電場與壓電電場相比非常小。

　　在半極性面和非極性面上制作LED時的優(yōu)點

　　目前市場上銷售的發(fā)光層采用InGaN的藍色LED和綠色LED，是沿GaN的c面(0001)的法線(c軸)方向生長結晶的。不過，生長方向c軸方向上會產(chǎn)生壓電電場，從而導致發(fā)光效率降低等。如果在相對于c面垂直的a面和m面等非極性面的法線(a軸，m軸)方向，或者相對于c面傾斜的半極性面的法線方向生長結晶，即可減弱壓電電場對生長軸方向的影響。

　　壓電電場沿c軸方向產(chǎn)生，因此如果將InGaN層的生長軸設置在偏離c軸的方向上的話，壓電電場對生長軸方向的影響就會減弱，由此可提高外部量子效率。因此，以與GaN結晶的c面垂直，名為a面和m面的非極性面，或者相對于c面傾斜的半極性面為生長面，以每個面的法線方向為生長軸來制造InGaN類LED的研究活動越來越活躍。