日前，日本電信電話(NTT)宣布開發出可從藍寶石基板上輕鬆剝離LED等使用的GaN(氮化鉀)類半導體薄膜元件的工藝。

該技術能夠以低成本製造厚度為2μm的薄型GaN類半導體薄膜元件，有望擴大GaN類半導體薄膜材料的應用範圍，比如可視光透過後只高效吸收紫外線的太陽能電池，以及厚度為200μm的薄型LED等。另外，通過增大可剝離的薄膜元件的面積，還有望在大面積的薄膜元件上層疊其他材料形成具有新功能的薄膜元件等用途。
 
據NTT介紹，在藍寶石基板上層疊、加工GaN類半導體薄膜元件，用來製造器件時，基板的厚度必須要達到0.5mm左右。因此，全世界都在研究如何在加工后將薄膜元件從基板上完整剝離下來，並粘貼到其他基板上的技術。NTT的物性科學基礎研究所著眼于與石墨具有相同層狀結晶結構的BN(氮化硼)展開研究，開發出了MeTRe法(Mec hanical Transfer using a Release layer)。MeTRe法可以完好保持剝離后的結晶面，因此可省去以前提出的轉印方法所必需的、在剝離后削平表面的工序。而且，使用MeTRe法剝離也不需要大型設備及化學藥劑，有望大幅削減製造時間及製造成本。

作為開發要點之一的高品質層疊層狀BN薄膜，MeTRe法在基板上層疊具有層狀結晶結構的高品質BN薄膜，並在上面再層疊高品質薄膜元件。在這樣的構造中，BN薄膜在生長用基板與薄膜元件之間起著像郵票齒孔一樣的作用，可輕鬆剝離並粘貼到其他基板上。據NTT介紹，此次通過找到最佳成膜條件，實現了結晶方向統一的高品質BN薄膜的層疊。
 
而兩一個開發要點即在層狀BN薄膜上高品質層疊GaN薄膜元件，其開發技術首先在層狀BN薄膜上層疊晶體構造不同的AlxGa1-xN(氮化鋁鎵)或AlN(氮化鋁)作為緩衝層，然後再層疊GaN薄膜元件。在層狀BN薄膜上直接層疊具有纖鋅礦結構的GaN的話，由於晶體構造不同，因此難度很大。而含Al的AlxGa1-xN及AlN與襯底基板具有良好的浸潤性，被廣泛用於層疊在晶體結構不同的基板上。通過將這類物質用作層狀BN薄膜與GaN之間的緩衝層，不管晶體結構是否不同，均可層疊形成高品質的薄膜元件。