日立成功开发GaN单晶薄膜的GaN范本全新量产技术
摘要： 日立电线株式会社宣布成功开发出在蓝宝石基板上生长的高品质氮化镓(GaN)单晶薄膜的GaN范本全新量产技术，并已开始销售。
透过将该产品用作“白色LED磊晶”的底层基板，可以大幅提高白色LED磊晶的生产效率及LED特性。因此，对于业界竞争十分激烈的白色LED制造商而言，该产品可望成为有效提升产业地位的解决方案。
近年来，白色LED以其节能、寿命长等显著优点，在以液晶面板背灯为代表的照明产品的需求正在急剧扩大。白色LED磊晶的基本结构是，先在蓝宝石基板上生长出一层10μm厚的n型GaN层，接着生长一层1μm厚的超薄活性层和p型GaN层。在一般的生产工序中，这些晶体层全部采用MOVPE法实现生长。MOVPE法虽然适用于需要原子级膜厚控制的活性层的生长，但为了生长出所需厚度的优质n型GaN层，则需要花费较长的时间。因此，白色LED磊晶的生长次数每天最多1～2次，如何实现高效率的生产方式，一直是个待解决的难题。
为了解决这一课题，该公司开发出了采用MOVPE法生长的底层基板所使用的GaN范本。GaN范本采用在蓝宝石基板上生长n型GaN层的结构。透过采用GaN范本，LED制造商将不再需要n型GaN缓冲层的生长制程，生长所需要的时间也将降至原来的一半左右。另外，采用该公司生产的GaN范本，还可以同时实现低阻化和高结晶性，也同样适用于需要较大电流的大功率LED。
之前，该公司曾开发出用于蓝紫色雷射器等的单晶GaN自支撑基板，并为了实现该产品的生产，促进了采用HVPE法的独有结晶生长技术的发展。这次，该公司凭借此项独有的生长技术，全新开发出高品质GaN范本的高效率生产技术及设备，建构了完备的量产体制。
GaN范本的主要特点：采用在GaN自支撑基板的开发过程中累积的生长技术，实现了高结晶性和高表面品质。具备同样适用于大功率芯片键合型LED等的低电阻n型GaN缓冲层。支援表面平坦的蓝宝石基板及各种PSS。支援直径2～6英寸芯片(8英寸芯片的开发正在计画中)。除以前开发出的GaN基板和GaN磊晶外，本公司这次又新增了GaN范本产品，今后将进一步强化和扩展GaN产品线，以提供可满足客户广泛需求的化合物半导体材料。同时，今年的5月13～16日期间，公司将参加在美国纽奥良市举办的CSMantech，进行有关GaN范本的说明展示。
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