本论文以生长高质量、大尺寸、高材料利用率的蓝宝石晶体及跟踪其在LED芯片上的应用表现为目的进行研究，通过采用多种仪器对晶体的质量进行检测，并将生长的晶体加工成衬底晶片送至外延厂家进行LED芯片的制作，并通过芯片电学性质的测试，完成对其整体质量的跟踪。具体内容如下：1、实验采用适宜于大尺寸晶体生长的热交换法来生长蓝宝石单晶，以c向（0001）面取向的氧化铝单晶作为籽晶定向诱导晶体的生长。实验共生长了两颗蓝宝石晶体，第一颗晶体为了缩短生长周期而取消退火时间、加快冷却速率导致晶体发生了碎裂，说明适当的退火和适宜的冷却速率是很重要的。第二颗晶体通过对退火处理和冷却速率的调节，生长出完好的尺寸为Φ170mm×160mm，重量为12.15kg的大尺寸蓝宝石单晶晶体。将晶体加工成适用于LED应用的晶棒，材料利用率达54%，高于传统的泡生法以a向（11-20）面取向生长的蓝宝石晶体的材料利用率。2、蓝宝石晶体的主要应用之一为作为LED的衬底材料，故实验将蓝宝石晶片经过外延生长后制作成LED芯片，并将内应力相对较大的系列A实验晶片与内应力相对较小的系列B实验晶片、实验晶片与产线的量产片制作的芯片进行对比分析，通过对芯片的电学性能测试，得到实验晶片制作的LED芯片的发光强度普遍高于产线的量产晶片制作的LED芯片，并且系列B实验晶片制作的LED芯片可靠度要高于系列A实验晶片制作的LED芯片。在大力提倡节能减排的当今，LED在指示灯、显示屏、背光源、普通照明等领域得到了更加广泛的应用，从而推动了其主流衬底材料蓝宝石晶体的大规模发展，因此，对高质量、大尺寸、高材料利用率的蓝宝石晶体的生长技术之研究，意义十分重大，值得关注。