利用濺鍍法製作高品質ScAlN薄膜,可望促進次世代高性能電子材料開發

 

刊登日期:2025/9/15
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東京理科大學與住友電氣工業、東京大學利用濺鍍法(Sputtering)成功製作出高品質的氮化鋁鈧(ScAlN)薄膜,可望有助於實現小型、高性能之次世代電晶體的開發。研究團隊在AlGaN/AlN/GaN/SiC基板上進行薄膜成長,並確認在750℃時能獲得最平坦且高品質的薄膜。
 
實驗中,研究團隊進行了成長溫度對於膜質與電性影響的評估。結果顯示,ScAlN薄膜即使在250℃的低溫下仍可磊晶成長,但在750℃時膜質更均勻,且薄膜沉積後的片電荷載子濃度約為沉積前的3倍(1.1×1013 cm-2) 。另一方面,電子遷移率(913 cm2 V-1 s-1)則較沉積前下降,推測與界面粗糙造成的散射效應有關。
 
ScAlN具有高壓電係數與自發極化特性,被視為GaN基高電子遷移率電晶體(HEMT)的理想屏障材料,並可望應用於強鐵電體、非揮發性記憶體及多功能元件等用途。然而,目前尚有鈧(Sc)掺雜可能導致晶體缺陷與界面品質劣化、既有製程設備複雜且成本高昂的課題待解決。

資料來源: https://www.t.u-tokyo.ac.jp/hubfs/press-release/2025/0808/001/text.pdf
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