具導電性的氮化鋁單晶基板

 

刊登日期:2015/7/30
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日本東京農工大學與德山(株)等研究團隊開發出具有導電性的氮化鋁(A1N)單晶基板。以氨氣作為原料的A1N晶體生長法,結合添加四氯化矽的獨創技術,成功賦予並控制A1N結晶基板導電性。利用此基板製作縱型電子元件的蕭特基二極體(SBD),首度確認高整流比與550V以上的耐壓,目前為世界最高水準。今後將持續進行改良,將耐壓提升至1萬V,並發揮碳化矽(SiC)等次世代基板材料的優異特性,可望應用於大電壓產業用馬達、智慧電網等的電子元件用途上。預計2017年付諸實用化。

研究團隊過去是以鋁與氯化氫產生化學反應,開發出透過氫化物氣相磊晶(HVPE)法,以氮源製作超高純度A1N結晶的技術。這次導入添加四氯化矽的摻雜(Doping)技術,成功製作出導電性A1N基板。導電性A1N基板的製作是在高溫下以昇華法將A1N粉末昇華後,製作出高純度A1N結晶基板,將此基板作為最底層,再以HPV法形成導電性A1N單晶厚膜,一小時可形成25µm的厚度。以矽的供給量與結晶中的濃度為比例,證實導電性A1N層具有n型電導性。此外,添加矽後並不會導致結晶性的劣化。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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