2023年对外试样，这家企业制备出3英寸AlN单晶
近日，奥趋光电宣称实现了氮化铝（AlN）晶体从 2 英寸到 3 英寸的迭代扩径生长，制备出了直径达 76 mm 的铝极性 AlN 单晶锭及 3 英寸衬底样片。
奥趋光电制备的2英寸AlN单晶锭（左）和3英寸AlN单晶锭（右）
据了解，当前全球范围内可实现商业化的AlN单晶衬底直径仅为2英寸，但存在供货周期长、供应量也非常有限。
奥趋光电制备的3英寸AlN单晶衬底样片
据了解，3英寸AlN单晶及其衬底样片的成功制备依托于奥趋光电第三代全自动氮化铝单晶生长炉，在50-90 kPa的高纯度氮气气氛（99.999%）下通过同质外延物理气相传输法（PVT）迭代生长技术实现。从2英寸至3英寸的扩径过程中，通过生长室的优化设计及不同工艺段的温度分布、生长前沿的径向温度梯度、生长室内的物质传输及过饱和度等精确控制，最终实现了无寄生形核、无裂纹且直径为76 mm的AlN单晶锭，平均生长速度为100-300 μm/h，晶体的初期扩张角较大达到45-65°，并随后逐渐下降到10-20°。
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在扩径迭代生长进程中，晶锭外形逐渐从2英寸六边形晶锭逐渐转变为轴对称圆锥形晶锭，其自然习性面棱系列面{10-10}和R系列面{10-1n}在晶锭直径超过约70 mm后逐步消失。
据悉，该项工作得到了国家重点研发计划、国家自然基金及浙江省重点研发计划的支持。奥趋光电于2021年发布了新一代超宽禁带半导体高端材料——高质量氮化铝单晶衬底系列产品，并已实现2英寸（Φ50.8mm）及以下各尺寸氮化铝单晶衬底的小批量量产和公开销售，预期2023年3-4英寸产品可对外试样。
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