光电极是研究光遗传学不可或缺的工具之一。 波长为460nm的蓝光可以对ChR2神经蛋白产生刺激, 而波长为580nm的黄光可以刺激NpHR神经蛋白, 对生物体的反应产生抑制。目前, 蓝光波段的光电极具有很高的功率密度, 可以满足光遗传学的研究, 而黄光波段半导体发光器件的发光效率较低, 因此对黄光波段的光电极研究较少。在蓝宝石衬底蓝光光电极研制的基础上, 通过激发黄色荧光粉和量子点两种形式获得黄光, 并通过沉积SiO2/TiO2分布式布拉格反射镜(DBR)有效滤除了蓝光波段的激发光, 最后通过沉积Ag金属反射镜增强黄光信号, 制备出荧光粉基和量子点基黄光光电极。与荧光粉基黄光光电极相比, 量子点基黄光光电极具有更高的功率密度、更窄的光谱半宽和更薄的厚度。在1~10mA的注入电流下, 量子点基黄光光电极的功率密度为4.46~15.37mW/mm2, 满足刺激NpHR神经蛋白的要求。

选择区域外延生长（SAG）技术是微纳尺度GaN基发光器件的主要制备方法之一。在选择区域外延生长中, Ⅲ族金属原子在掩模介质表面的迁移行为对微纳器件的形貌及特性有非常重要的影响。利用金属有机化学气相沉积（MOCVD）系统研究了选择区域外延生长中Ga原子在掩模介质表面上的迁移特性, 得到了不同反应腔压力和生长温度下Ga原子在掩模介质表面的迁移长度, 且在保持其他生长条件不变的情况下, 适当降低反应腔压力或提高生长温度可提高Ga原子的迁移长度。

氮化镓基微盘结构光学谐振腔具有波长选择范围宽、模式体积小和激射阈值低等特点，其在腔量子电动力学、低阈值激光器、生物传感器等方面具有重要的研究价值。通过优化制备微盘的干法刻蚀工艺及选择性湿法腐蚀技术，制备出侧壁陡峭且光滑的高Q值Si衬底GaN基回音壁模式微盘谐振腔，该微盘谐振腔的制备工艺简单、表面损伤小。在室温、266nm短波长激光泵浦条件下，微盘谐振腔激光器实现了激射，阈值为2.85MW/cm2 ，Q值达到2161。