日本开发新技术，可实现GaN垂直导电

当地时间11月13日，冲电气工业株式会社（OKI）与信越化学合作，宣布成功开发出一种技术，该技术使用OKI的CFB（晶体薄膜键合）技术，从信越化学特殊改进的QST（Qromis衬底技术）基板上仅剥离氮化镓（GaN）功能层，并将其粘合到不同材料的基材

该技术实现了GaN的垂直导电，有望为可控制大电流的垂直GaN功率器件的制造和商业化做出贡献。两家公司将进一步合作开发垂直GaN功率器件，并与制造这些器件的公司合作，让这些器件能应用到实际生产生活中。

GaN功率器件因兼具高频率与低功耗特性而备受关注，尤其在1800V以上高击穿电压的功率器件、Beyond5G的高频器件以及高亮度Micro-LED显示器等方面。

需要注意是，垂直GaN功率器件可以通过延长电动汽车的行驶里程和缩短充能时间来提高电动汽车的基本性能，预计未来将有显著的需求增长。然而，目前限制垂直GaN功率器件大规模普及的因素主要有两点：受晶圆直径限制的生产率，和不能在大电流下实现垂直导电。

面对这两种限制，OKI和信越化学提出了解决方案。

针对晶圆方面，信越化学的QST基板的热膨胀系数与GaN相当，可以抑制翘曲和裂纹。这一特性使得即便在大于8英寸的晶圆上也能够生长具有高击穿电压的厚GaN薄膜，从而解除晶圆直径的限制。

另一方面，OKI的CFB技术可以从QST衬底上仅剥离GaN功能层，同时保持高器件特性。GaN晶体生长所需的绝缘缓冲层可以被去除并通过允许欧姆接触的金属电极接合到各种衬底上。将这些功能层粘合到具有高散热性的导电基板上将实现高散热性和垂直导电性。

OKI和信越化学的联合技术解决了上述两大挑战，为垂直GaN功率器件的社会化铺平了道路。

根据TrendForce集邦咨询数据显示，全球GaN功率元件市场规模将从2022年的1.8亿美金成长到2026年的13.3亿美金，复合增长率高达65%。