蓋世汽車訊 氮化鎵（GaN）晶體是一種很有發展前景的材料，可用於研發下一代功率半導體裝置。據外媒報道，日本國家材料科學研究所（NIMS）與東京工業大學（Tokyo Tech）研發了一種生長高質量GaN晶體的技術，與現有技術生長的GaN晶體相比，新技術製成的GaN晶體缺陷會少很多。與直接在溶液中生長晶體的傳統技術不同，新技術採用了一種塗有合金薄膜的基底，以防止溶液中不合乎需求的雜質被困到生長的晶體中。

用於下一代功率半導體裝置中，以用於車輛和其他用途。不過，傳統的GaN單晶體生長技術會將氣態原材料噴到基底上，導致了一個主要的缺點：會在晶體內部形成很多原子大小的缺陷（包括位錯）。當有位錯缺陷的GaN晶體被整合至功率裝置中時，會有洩漏的電流穿過該裝置，從而損壞裝置。

為了解決這一問題，研究人員研發出兩種替代性晶體合成技術：氨熱合成法以及鈉助熔劑法。此兩種方法都讓晶體在含有晶體生長原材料的溶液中生長。雖然鈉助熔劑生長法已被證實能夠有效地防止位錯的形成，但是會導致一個新問題：生長的晶體會含有雜質（溶液成分構成的團塊）。

在日本科學家進行的專案中，研究人員製造了一種GaN晶體，同時成功地在GaN種子基底上塗上了由晶體生長原材料（如鎵和鈉）構成的液態合金，從而阻止了雜質被困在生長的晶體中。此外，科學家還發現，該技術能有效地減少位錯的形成，從而合成高質量的晶體。該技術只需要一個簡單的工藝，在大約1小時內就可以製成高質量的GaN基底。