日本OKI與信越化學工業近日宣佈共同開發了一項新技術，可從QST基板單獨剝離GaN機能層，並接合至不同材料的基板上，促使GaN能夠垂直導電，進一步實現可控制大電流的GaN垂直功率元件。
垂直型GaN功率元件可望有助於延長電動車的行駛里程並縮短充電時間，因此相關需求的擴大備受關注。然而為了達到實用化，仍存在了須提高晶圓尺寸以提高生產效率，以及必須實現可抑制大電流的垂直型導電機制等課題。
QST基板為美國Qromis開發之專用於GaN成長的複合材料基板，具有與GaN相同水準的熱膨脹係數，可抑制彎曲、裂縫產生，即使於8吋以上的晶圓，仍可生長出高耐壓的GaN厚膜結晶。
此次GaN機能層剝離以及與異材質基板的結合採用了OKI所開發之Crystal Film Bonding(CFB)技術。此項技術可在保持高元件特性的狀態下，從QST基板僅剝離出GaN機能層。
此外，新技術亦能夠去除GaN結晶成長所需的絕緣性緩衝層。透過能夠實現歐姆接觸(Ohmic contact)之金屬電極，GaN機能層將得以連接至各種基板上。藉由與具有優良散熱性能的導電基板連接，可同時實現垂直導電與高散熱性之需求。
今後信越化學工業將繼續為GaN元件製造商提供QST基板與磊晶基板，而OKI則將透過合作關係與技術授權提供CFB技術。此外，CFB技術也將為半導體元件提供突破單一材料侷限的附加價值。