為了進行GaN單晶的生長實驗而投入到專用MOCVD裝置的設計和制作中的人員之一是1982年進入赤崎研究室、當時還是學生的天野（圖）。尚無人取得成功的pn結藍色LED的研究激起了天野的挑戰欲望，于是他叩響了赤崎研究室的大門。天野回顧了制作MOCVD裝置時的情景：

　　“當時由于沒有市售的GaN專用MOVPE裝置等原因，我與高一屆的前輩小出康夫（現就職于日本物質材料研究機構）一起從制造MOVPE裝置開始做起。襯底加熱用振蕩器使用研究室以前就有的老產品，昂貴的石英部件中，1/4英寸的石英管等是用研究室的預算購買的，而60cm的高價的石英管等是某企業捐贈的，我們就這樣展開了實驗。另外，還用研究室的預算以最低限度采購了必要的氣體流量計等部件，但組裝全部是我們自己完成的。”

　　圖：天野浩使用的MOCVD裝置

　　利用上方的一根石英玻璃噴射管向傾斜設置的藍寶石襯底提供原料氣體。原料氣體的流速達到原來的100倍，為500cm/s。天野發現在原來5cm/s的流速下，高溫藍寶石襯底的熱量會形成對流，導致來自上方的原料氣體避開藍寶石襯底流動，于是進行了改良。

　　研究室雖然這樣自己完成了MOCVD裝置，但優質GaN單晶的制作并不順利。在兩年的時間里，除了過年這天，天野每天都在做GaN單晶生長實驗。對襯底溫度、反應真空度、反應氣體的流量、生長時間等條件反復進行調整，實驗次數超過1500次，但依然沒有制造出優質的GaN單晶。

　　不過，在反復實驗的過程中，天野注意到了氣體及其流速。他使用發煙筒的原料，觀察了原料氣體在MOCVD裝置中如何流動。他發現，原料氣體會避開基座（放置藍寶石襯底的底座）流動。制作GaN單晶需要使襯底保持高溫，但高溫的熱量會引起對流，導致原料氣體無法到達襯底。發現這一現象后，他將原料氣體的流速由原來的5cm/s提高了100倍，調整到500cm/s。

　　在與赤崎共同獲得武田獎時發表的演講中，天野這樣說道：

　　“以前，氣體的流速非常慢，只有5cm/s，而我們將速度提高到了100倍。這一過程中比較費力的是石英的精細加工。當時沒有預算，外包需要的時間較長，因此石英的加工全部是自己完成的。最開始非常難，不過反復幾十次之后就能加工成預想的樣子了，能夠充分供應氣體。當時，由于Ga原料容易與氨氣發生反應，一般認為應該分開供應，但我們打破了這一常識，為了盡量增加氣體流量，就一起供應這兩種材料。而且，氣體流速也提高到了當時的MOCVD裝置的正常速度以上。另外，通過把我們自己制作的基座斜著切割，實現了徹底的氣體流動?！?/p>

　　提高了MOCVD裝置氣體控制性的天野于1985年利用前面提到的低溫AlN緩沖層，全球首次制作出了優質GaN單晶。

　　有意思的是，這次成功是偶然實現的。1985年的一天，為了像往常一樣生長GaN單晶，天野想把MOCVD裝置爐的溫度提高到1000℃以上，但那天碰巧爐子出了問題，溫度只達到700～800℃左右。當然，這個溫度是無法生長GaN單晶的。但此時天野的腦海里冒出了“加入Al也許能提高結晶品質”的想法。于是，天野沒有進行GaN單晶的生長，而是在藍寶石襯底上試著生長AlN單晶薄膜。在這一過程中爐子恢復了正常，天野又將爐子溫度提高到 1000℃開始生長GaN單晶。最后從爐子中取出，用顯微鏡進行確認，結果發現生長出了均勻的GaN單晶。

　　先在藍寶石襯底上制作低溫AlN緩沖層，然后在這上面制作GaN單晶。天野確認了用這種方法能以良好的再現性制作出優質GaN單晶。這種優質GaN單晶的實現被視為藍色LED發明的“突破性技術”之一。

　　1989年實際驗證了p型GaN單晶

　　在藍色LED的發明中，被視為突破性技術的共有三項。除了（1）優質GaN單晶的實現外，還有（2）p型GaN單晶的實現和（3）用于發光層的窒化銦鎵（InGaN）單晶的實現。其中，實現了優質GaN單晶的天野在1989年全球首次成功制作出了p型GaN單晶。