日本德山在线展示氮化铝单晶衬底，或即将产业化

9月6日，国际知名设备和材料科学技术会议SSDM第53届年会线上举行，日本德山化工则展示了其正在研制中的用于电子器件和其它衬底的氢化物气相外延（HVPE）生长的AlN单晶衬底，这更像是产业化之前的预告片。

HVPE制备氮化铝单晶示意图

与蓝宝石或SiC衬底相比，AlN与GaN热匹配和化学兼容性更高、衬底与外延层之间的应力更小。因此，AlN晶体作为GaN外延衬底时可大幅度降低器件中的缺陷密度，提高器件的性能，在制备高温、高频、高功率电子器件方面有很好的应用前景。用AlN晶体做高铝（Al）组份的AlGaN外延材料衬底还可以有效降低氮化物外延层中的缺陷密度，极大地提高氮化物半导体器件的性能和使用寿命。

HVPE发展于20世纪60年代，它是第一个用于制造GaN单晶外延方法。该技术的主要特点之一是它的高生长速率(最高可达100微米/小时)，这比一般的金属有机化学气相沉积和分子束外延工艺要快几乎两个数量级；另一个优势正是它能够生长用于光电子和射频电子器件的厚的，高质量的AlGaN和AlN。日本德山化工数年前就已宣布其采用高温氢化物气相外延(HVPE)方法获得2英寸AlN厚膜和1英寸左右的AlN单晶。但是，HVPE的产业化仍面临一些技术问题需要克服，目前AlN单晶衬底的主要生长方法仍以物理气相沉积(PVT)为主，全球头部企业包括我国的奥趋光电。

值得一提的是，德山化工是全球氮化铝粉体的最大供应商，公开产能为840吨，在原料成本上具备先天优势。而奥趋光电目前对氮化铝粉体以外购进口为主，这无疑会影响成本，实现用于单晶衬底用氮化铝粉体的进口替代，将会是国内氮化铝粉提企业的重大课题之一。

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