日本福田結(jié)晶技術(shù)研究所成功試制出了口徑為50mm(2英寸)的ScAlMgO4(SCAM)晶體。設(shè)想用于藍(lán)色LED元件及藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器等GaN類(lèi)發(fā)光元件的基板。與制造藍(lán)色LED元件的基板大多使用的藍(lán)寶石相比，SCAM更適合減少GaN類(lèi)半導(dǎo)體的結(jié)晶缺陷，因此有望提高發(fā)光元件的亮度。據(jù)該研究所介紹，日本東北大學(xué)金屬材料研究所松岡隆志教授的研究小組利用試制品層疊GaN類(lèi)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)了LED，證實(shí)了該材料的有用性。

 

　　SCAM的特點(diǎn)是與GaN的晶格失配度僅1.8%，不容易產(chǎn)生晶格位錯(cuò)這種結(jié)晶缺陷。雖然以前業(yè)內(nèi)認(rèn)為很難制作SCAM晶體，但福田結(jié)晶技術(shù)研究所采用CZ法試制成功了2英寸的高品質(zhì)SCAM晶體。據(jù)該研究所介紹，通過(guò)改善晶體生長(zhǎng)的條件和晶體生長(zhǎng)爐的結(jié)構(gòu)，提高了結(jié)晶品質(zhì)。該研究所劈開(kāi)試制出的SCAM晶體，利用X射線(xiàn)衍射法評(píng)估了其C面，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其半幅值為12.9秒，結(jié)晶品質(zhì)跟Si的完全結(jié)晶相當(dāng)。
 

 

　　另外，該研究所不用切割和研磨加工工藝，而是利用SCAM晶體塊通過(guò)劈開(kāi)加工做成了晶圓。此舉可降低晶圓的成本。利用有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積法使GaN薄膜在1040℃下垂直于SCAM晶體的劈開(kāi)面生長(zhǎng)，結(jié)果獲得了鏡面的低位錯(cuò)晶體。這也是一大成果。

 

　　福田結(jié)晶技術(shù)研究所今后將設(shè)法繼續(xù)增大SCAM晶體的口徑，還將對(duì)其進(jìn)行商業(yè)化運(yùn)作。福田結(jié)晶技術(shù)研究所將于2015年春季開(kāi)始銷(xiāo)售2英寸的SCAM基板。