東京理科大學研究團隊與東京大學、住友電氣工業合作，利用泛用性高的濺鍍法，成功製作出高品質的鈧鋁氮化物(ScAlN)薄膜。ScAlN具有高壓電係數、自發極化，以及鐵電性等特性。在以GaN (氮化鎵)為基礎的高電子遷移率電晶體(HEMT)障壁材料，以及採用鐵電閘極的鐵電場效應電晶體等用途中受到矚目。
以往在GaN上製作ScAlN薄膜時，主要採用分子束磊晶(MBE)法與有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)法，雖然能獲得高結晶性與優異的二維電子氣(2DEG)密度，但也有電子遷移率偏低、製程複雜等商業化的課題。相較之下，濺鍍法可以利用簡單的設備在低溫下成膜，但尚未充分驗證其用於GaN磊晶成長的有效性。
本研究利用濺鍍法，在AlGaN／AlN／GaN／SiC基板上成長ScAlN薄膜，將成長溫度控制在250 ~ 750°C之間，研究不同溫度對薄膜品質與電學特性的影響。結構分析結果顯示，即使在250°C低溫下仍可進行ScAlN磊晶成長；隨著成長溫度提高，薄膜表面會變得更平坦，750°C時已轉變為階梯流成長，形成原子尺度平坦且陡峭的界面，品質與利用MBE法與MOCVD法製作的薄膜相當。各測試溫度下的薄膜均幾乎沒有發生晶格弛緩，顯示濺鍍法能有效進行高品質ScAlN薄膜成長。
電學特性方面，750°C條件下成長的薄膜二維電子氣(2DEG)密度達1.1 × 10¹³ cm⁻²，約為沉積ScAlN前的3倍。研究團隊認為，這是高溫促進階梯流成長，使ScAlN的極化電荷得以更有效地誘發電子累積所致。不過，所有薄膜的電子遷移率均低於ScAlN沉積前，其中750°C樣品為913 cm²V⁻¹s⁻¹，主要可能來自界面粗糙度與結構不完整造成的散射。本研究證實成長溫度是會同時影響ScAlN成膜品質與2DEG特性的重要因素，並為高性能GaN元件的研發提供新的研究方向。此外，研究團隊利用在產業界泛用性較高的濺鍍法確立了高品質ScAlN的成膜技術，可望以此促進次世代電子元件的實用化。