實驗設計：
在前節的實驗結果中，選擇 1100oC 是最適合的溫度參數。接下來調變五三比，
看看五三比對成長 a-plane GaN 的影響，成長參數固定在溫度為 1100oC、壓力為 100mbar、HCl 流量為 20sccm、純氫氣、總厚度為 175um，由於已經固定 HCl 流量為 20sccm，此節實驗在測試 NH3多寡對長晶之影響，調變得五三比分別為 25、50、100。
成長完的樣品是以低溫 PL 以及 Raman 測量光性以及晶體品質好壞。
實驗結果：
圖 4-3-3-1. a-plane GaN 不同五三比之低溫 PL 圖(10K)
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圖 4-3-3-2.NBE peak、Intensity 對五三比之關係圖
表 4-3-3-1. a-plane GaN 不同五三比之低溫 PL NBE peak、半高寬、Intensity 表
圖 4-3-3-3.BSF 半高寬、Intensity 對五三比之關係圖
表 4-3-3-2. a-plane GaN 不同五三比之低溫 PL BSF 半高寬、Intensity 表
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NBE 的部分，當五三比等於 50 的時候，PL 半高寬最小，peak 位置最大，表示 晶體品質最佳，所受到的壓應力最大，可能原因是實驗主要調變的是 NH3，NH3對縱 向成長速率沒有很大的影響，在文獻中提到 N 原子在表面的遷移長度遠小於 Ga 原 子，在五三比較高的時候，也就是 NH3比較多的情形下，容易使得表面的遷移長度 變短，造成偏 3D 成長，相對的，如果 NH3比較少，成長 a-plane GaN 時，會偏向 2D 成長，晶格排列會比較好，晶格受到的壓縮應力會比較大。因為 NH3對 GaN 表面具 有保護的作用，如果 NH3量過少，又是在純氫氣的環境下做實驗，可能會受到氫氣 蝕刻的影響。BSF 方面，半高寬都差不多，但是五三比為 50 的強度最小，五三比為 100 的 NBE 以及 BSF 發光強度均比其他五三比大上許多，可能是在五三比條件為 100 時，偏向 3D 成長，表面粗糙度較粗糙，造成出光率大增。
圖 4-3-3-4. a-plane GaN 不同五三比之 Raman 圖
圖 4-3-3-5. E2 peak 對五三比之關係圖
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表 4-3-3-3. a-plane GaN 不同五三比之 E2 peak 表
從 Raman 量測結果來看，跟 stress free 的 E2 peak 567 cm-1比較，跟 PL 的趨勢是相同的，一樣是五三比等於 50 的時候壓應力最大。改變五三比所造成的影 響比起改變溫度及厚度來的小許多。
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結論
本論文首先研究利用不同的溫度、壓力、HCl 流量等生長參數，改變 a-plane GaN 表面形貌，實驗結果發現在溫度越高、壓力越低、HCl 流量越小的條件下，表面越 容易接平，特別的是，雖然 HCl 流量越大，表面越粗糙，但是卻形成 m 方向條紋形 貌，甚至在某些條件下，像是溫度為 1000oC、壓力為 100mbar、HCl 流量為 40sccm、
五三比為 50、純氫氣，所形成的形貌像是先在 a-plane GaN 上，製造 m 方向的 mask， 100mbar、HCl 流量為 40sccm、五三比為 50、純氫氣、厚度為 76um，大小約 12mm x 12mm。
本論文最重要的實驗是再成長實驗，利用粗糙面上再成長，以及最佳長晶參數，
溫度為 1100oC、壓力為 100mbar、HCl 流量為 20sccm、五三比為 50、純氫氣，目前 a-plane GaN 基板最大厚度可達 225um，從 SEM 圖中分析，最大厚度有相當大的機會 可以繼續增厚，並且表面也可以接平，從低溫 PL 圖中分析，NBE 的發光強度甚至比 BSF 還大，代表晶格排列有相當程度的改善。目前 a-plane GaN 基板的尺寸約 12mm x 12mm，希望實驗室未來能做出更大尺寸、品質更好的 a-plane GaN 基板。
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