冲电气（OKI）和信越化学于 2023 年9月5日宣布，他们开发出一种技术可仅从QST衬底上剥离GaN功能层，并将其粘合到由不同材料制成的衬底上，实现GaN的垂直传导，从而为实现可控制大电流的垂直 GaN 功率器件做出贡献。

研究背景

垂直氮化镓功率器件可延长电动汽车的行驶里程并缩短供电时间，因此其需求预计将不断增长。 另一方面，社会应用面临的挑战包括需要更大的晶片直径以提高生产率，以及实现垂直传导以实现大电流控制。

GaN通常需要在适合其生长的特定衬底上生长，以确保高质量的薄膜生长和优良的电子性能。但由于GaN与衬底之间存在晶格不匹配，当需要将GaN薄膜从原始衬底上转移到另一个目标衬底或基板上时，这可能会涉及到复杂的技术和挑战。

研究进展

QST衬底是一种由美国 Qromis 公司开发的，专门用于氮化镓生长的复合材料衬底。在获得许可证后，信越化学公司就开发出了经过改良的QST衬底——该衬底不仅热膨胀系数与氮化镓相同，可防止翘曲和开裂，并可在 8 英寸或更大的晶片上生长具有高击穿电压的厚氮化镓薄膜晶体。

而冲电气开发的“晶体薄膜接合（CFB）技术”能在保持高器件特性的同时，只从QST基板上剥离 GaN 功能层，此外还能去除氮化镓晶体生长所需的绝缘缓冲层，并通过金属电极粘合到各种基底上，从而实现欧姆接触（根据欧姆定律，电结具有线性电流-电压曲线）。最终，GaN通过与具有高散热性的导电基底粘合，可实现垂直导电性和高散热性——这种特性能使得GaN材料在功率放大器、LED、激光器等各种电子器件中都表现出色。

根据报道，信越化学将向生产氮化镓器件的客户提供 QST 和外延基板，而冲电气则将通过合作和授权提供CFB技术，这项技术相信能为半导体器件提供超越单一材料框架的附加值。

粉体圈Coco编译