横向氮化镓二极管被充分开发，但一直面临可靠稳定性和集成能力度的困难。垂直器件能够以较小的器件面积处理更高的电压，同时受益于峰值场远离二极管表面的结构，有更好的热性能。
采用金属化合物化学气相沉积法在硅上生长肖特基和pn二极管的异质结构。制造器件有以下步骤，在氮化镓顶层顶部刻蚀1.6μm阴极电极，沉积阴极和阳极的欧姆接触层，200nm氮化硅钝化层和场板结构，钛/铝材料可用于阴极接触环和场板的构造，阳极接触循环由镍/金构成。
研究者们研究了4种泄漏电流可能的路径：1）通过过渡层和硅衬底；2）通过漂移层；3）沿蚀刻侧壁；4）通过钝化层。
通过沟槽结构的实验可以说明第一种泄漏途径可能性不大。同时，在麻省理工大学对氮化硅钝化的改善也说明路径4的可能性同样很小。改善的措施包括采用溅射法，取代等离子体加强型化学气相沉积法（PECVD）。
电感耦合等离子体刻蚀损伤现象（会造成类似氮空位的缺陷）表明泄漏路径3可能性较大。由于存在反向偏压泄漏电流情况，类似的蚀刻会将p－型氮化镓平面改变成耗尽型或n－型氮化镓区域。
为了克服刻蚀难题，采用边缘终止工艺流程修复干法刻蚀的损伤，边缘终止工艺流程融合了四氟化碳或氮等离子体处理法、氢氧化四甲铵湿法刻蚀、氩气离子注入法等。离子注入环将主要垂直电流和刻蚀侧壁分隔开。
通过研制不同直径的二极管，研究者们发现边缘终止工艺流程可以有效的降低通过路径3泄漏的电流，那么路径2就成了电流泄漏的主要源头。
增强型pn二极管中的反向泄漏电流可有效降低两个数量级，同时保持软击穿电压大于300V（峰值场预估高于2.9mV/cm）。对于1.5μm厚度的漂移层来说，300V的软击穿电压已经接近理论的最大值。氮化镓层继续增厚，会加大击穿电压。
在脉冲测量模式下，当占空比达到1%时，600μm直径的肖特基和pn二极管具有大于2A（500A/cm2）的正向电流。600μm直径肖特基二极管的导通电阻为6mΩ·cm2，而同样尺寸的pn二极管导通电阻更高一些，为10mΩ·cm2。
研究者们表示：“相对而言，我们推出的硅基氮化镓垂直二极管的导通电阻较高是由于p型氮化镓的欧姆接触电阻较高，且迁移率较低（14cm2/V·s），并且电流会在刻蚀侧壁的角落处聚集。提升p型氮化镓材料的质量将进一步降低硅基氮化镓垂直二极管的导通电阻。”
研究者们将他们的产品和在更昂贵衬底上制成的二极管进行比较，得出结论：“在衬底价格比氮化镓基氮化镓便宜许多的情况下，我们的硅基氮化镓垂直二极管产品可实现比氮化镓侧面产品更低的断态漏电流，可同最新水平的硅和碳化硅产品相比肩。”