8月14日，弗劳恩霍夫应用固体物理研究所（Fraunhofer IAF）宣布在半导体材料领域取得了突破性进展——他们成功利用MOCVD（Metal-Organic Chemical Vapor Deposition，金属有机化学气相沉积）工艺制造和表征了一种全新的半导体晶圆材料氮化钇铝（AlYN），它以优良的材料性能和对氮化镓（GAN）的适应性而在高能效、高频电子通信领域具有巨大潜力。

AlYN晶圆片不同的颜色细微差别是由于不同的钇浓度和生长条件造成

长期以来，性能优异的氮化钇铝最大的挑战来自于生长困难，只能通过磁控溅射沉积制备——除了工艺复杂外，主要沉积速率和靶材利用率低，在厚膜和大面积衬底制备时效率低下。

2023年，Fraunhofer IAF研究人员首次成功沉积了纤锌矿结构，含有超过30%钇浓度的600纳米厚的AlYN。本次的突破在于精确可调钇浓度的AlYN/GaN异质结构制备，钇浓度最高达16%，且钇浓度为8%时，二维电子气（2DEG）特性最佳。值得一提的是，研究人员利用在4英寸碳化硅基材上生长，展示了AlYN/GaN异质结构的可伸缩性和结构均匀性。他们成功地在商业MOCVD反应器中创建了AlYN层,使之能够在更大的MOCVD设备中扩展到更大的基板。

基于本次突破，IAF 表示AlYN工业化使用的一个主要障碍是它对氧化的敏感性,这影响了它对某些电子应用的适宜性。"今后必须探索减少或克服氧化的战略。高纯度前体的开发、保护涂层的使用或创新的制造技术可对此作出贡献。AlYN对氧化的敏感性是一个主要的研究挑战,以确保研究工作集中在最有可能取得成功的领域。

编译整理 YUXI