GaN晶体是开发下一代功率半导体器件的一种很有前途的材料。据外媒报道，日本国立材料科学研究所和东京工业大学开发了一种生长高质量GaN晶体的技术。与使用现有技术生长的GaN晶体相比，通过新技术生产的GaN结晶具有显著更少的缺陷。与在溶液中直接生长晶体的传统技术不同，这项新技术使用涂有合金膜的基底，以防止溶液中不需要的杂质被捕获在生长的晶体中。用于车辆和其他用途的下一代功率半导体器件。然而，传统的GaN单晶生长技术将气体原料喷射到衬底上，导致了一个主要缺点：在晶体内部形成许多原子大小的缺陷。当具有位错缺陷的GaN晶体集成到功率器件中时，会有漏电流通过器件，从而损坏器件。
为了解决这个问题，研究人员开发了两种替代的晶体合成技术：氨热合成法和钠通量法。这两种方法都允许晶体在含有晶体生长原料的溶液中生长。尽管钠通量生长方法已被证明可以有效防止位错的形成，但它可能会导致一个新的问题：生长的晶体可能含有杂质。在日本科学家进行的一个项目中，研究人员创造了一种GaN晶体，并成功地在GaN种子衬底上涂覆了由晶体生长原材料组成的液体合金，从而防止杂质被捕获在生长的晶体中。此外，科学家们发现，这项技术可以有效地减少位错的形成，从而合成高质量的晶体。该技术只需要简单的工艺，可以在大约一小时内生产出高质量的GaN衬底。日本科学家开发的这项技术为生产用于下一代功率半导体器件的高质量GaN衬底提供了一种新方法。目前，研究人员正在通过生长小尺寸晶体来验证这项技术的有效性。未来，他们计划将其发展成为一种合成更大晶体的实用技术。
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