铝酸镁钪（ScAlMgO4）基氮化镓（GaN）外延片

        近年来，铝酸镁钪（ScAlMgO4, SAM, SCAM）作为氮化物半导体的衬底材料引起了越来越多的兴趣。与在传统蓝宝石、硅、碳化硅衬底相比，SMgO4cAl的晶格参数为a = 0.3246 nm，c = 2.5195nm，在该衬底上生长的GaN薄膜具有较小的晶格失配（1.4%），并且热膨胀系数差异较小。此外，SAM材料在波长低至196nm的情况下是透明的，且具有良好的化学性质，能够抵抗腐蚀和氧化，可以制备出耐用、稳定的光电器件。我司可供GaN on SAM定制外延服务，发送您的需求至vp@honestgroup.cn，我们将为您的需求提供专业技术支持。

1. 金属有机化学气相法生长GaN/ScAlMgO4研究

        有团队研究了在SAM衬底上通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）直接高温生长单晶 GaN 的方法。研究人员发现，使用三甲基铝（TMAl）预流可以抑制岛状生长，并实现均匀的镜面 Ga 极性 GaN 层。预流时间对 GaN 的结晶质量有直接影响。实验表明该方法可以避免低温缓冲层带来的缺陷，从而提高 GaN 薄膜的结晶质量。此外，研究还展示了在高温下直接生长的GaN 薄层可以作为缓冲层，用于在 SAM 上生长晶格匹配的 In0.17Ga0.83N 层，这为 InGaN 器件的制备开辟了新的途径。

 2. 在铝酸镁钪衬底上生长氮化镓的意义

        采用ScAlMgO4作为氮化镓外延生长衬底的创新工艺展现出显著优势。该材料体系与氮化镓晶体结构的高度适配性有效缓解了传统异质外延中普遍存在的晶格失配和热膨胀差异问题，相较于常规蓝宝石衬底能够显著降低界面应力，从而获得缺陷密度更低、晶体质量更优的GaN外延薄膜。这种突破性进展不仅提升了器件工作稳定性，更为微型化器件设计开辟新路径，ScAlMgO4衬底自身的物理特性既有利于实现器件结构的紧凑化布局，又因其优异的晶格完整性为多功能集成芯片开发创造了基础条件。

        从应用前景来看，基于该衬底制备的氮化镓器件在极端工作环境下的性能突破尤为突出：其耐高温特性可满足航空航天引擎监测系统的严苛需求，高频响应优势在毫米波雷达和通信系统中展现潜力，而卓越的功率处理能力则为新能源汽车电驱系统和智能电网设备升级提供技术支撑。更重要的是，这一材料体系的成功开发为宽禁带半导体研究搭建了全新实验平台，将加速新型器件架构设计、缺陷控制技术以及界面工程等关键领域的科研进程，对推动GaN的产业化应用具有战略意义。

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