日本开发出2英寸SCAM晶体 有望提升芯片亮度

    日本福田结晶技术研究所成功试制出了口径为50mm(2英寸)的ScAlMgO4(SCAM)晶体。设想用于蓝色LED元件及蓝紫色半导体激光器等GaN类发光元件的基板。与制造蓝色LED元件的基板大多使用的蓝宝石相比，SCAM更适合减少GaN类半导体的结晶缺陷，因此有望提高发光元件的亮度。据该研究所介绍，日本东北大学金属材料研究所松冈隆志教授的研究小组利用试制品层叠GaN类半导体设计了LED，证实了该材料的有用性。

    SCAM的特点是与GaN的晶格失配度仅1.8%，不容易产生晶格位错这种结晶缺陷。虽然以前业内认为很难制作SCAM晶体，但福田结晶技术研究所采用CZ法试制成功了2英寸的高品质SCAM晶体。据该研究所介绍，通过改善晶体生长的条件和晶体生长炉的结构，提高了结晶品质。该研究所劈开试制出的SCAM晶体，利用X射线衍射法评估了其C面，结果发现其半幅值为12.9秒，结晶品质跟Si的完全结晶相当。

    另外，该研究所不用切割和研磨加工工艺，而是利用SCAM晶体块通过劈开加工做成了晶圆。此举可降低晶圆的成本。利用有机金属化学气相沉积法使GaN薄膜在1040℃下垂直于SCAM晶体的劈开面生长，结果获得了镜面的低位错晶体。这也是一大成果。

    福田结晶技术研究所今后将设法继续增大SCAM晶体的口径，还将对其进行商业化运作。福田结晶技术研究所将于2015年春季开始销售2英寸的SCAM基板。