材料研發(fā)每個(gè)國(guó)家都投入的非常的資金和人才，世界上主要氮化鋁材料研發(fā)國(guó)家目前發(fā)展的水平都有所不同，美國(guó)和日本的研發(fā)水平是目前氮化鋁取得最高成就。氮化鋁材料在光電領(lǐng)域扮演非常重要的角色，那么目前各個(gè)國(guó)家氮化鋁材料發(fā)展水平如何呢？
我們都知道AlN材料是Ⅲ族氮化物，具有0.7～3.4eV的直接帶隙，可以廣泛應(yīng)用于光電子領(lǐng)域。與砷化鎵等材料相比，覆蓋的光譜帶寬更大，尤其適合從深紫外到藍(lán)光方面的應(yīng)用，同時(shí)Ⅲ族氮化物具有化學(xué)穩(wěn)定性好、熱傳導(dǎo)性能優(yōu)良、擊穿電壓高、介電常數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)，使得Ⅲ族氮化物器件相對(duì)于硅、砷化鎵、鍺甚至碳化硅器件，可以在更高頻率、更高功率、更高溫度和惡劣環(huán)境下工作，是最具發(fā)展前景的一類半導(dǎo)體材料。
AlN材料具有寬禁帶(6.2eV)，高熱導(dǎo)率(3.3W/cm·K)，且與AlGaN層晶格匹配、熱膨脹系數(shù)匹配都更好，所以AlN是制作先進(jìn)高功率發(fā)光器件(LED，LD)、紫外探測(cè)器以及高功率高頻電子器件的理想襯底材料。
近年來(lái)，GaN基藍(lán)、綠光LED、LD、紫外探測(cè)器以及大功率高頻HEMT器件都有了很大發(fā)展。在AlGaNHEMT器件方面，AlN與GaN材料相比有著更高的熱導(dǎo)率，而且更容易實(shí)現(xiàn)半絕緣；與SiC相比，則晶格失配更小，可以大大降低器件結(jié)構(gòu)中的缺陷密度，有效提高器件性能。AlN是生長(zhǎng)Ⅲ族氮化物外延層及器件結(jié)構(gòu)的理想襯底，其優(yōu)點(diǎn)包括：與GaN有很小的晶格失配和熱膨脹系數(shù)失配；化學(xué)性質(zhì)相容；晶體結(jié)構(gòu)相同，不出現(xiàn)層錯(cuò)層；同樣有極化表面；由于有很高的穩(wěn)定性并且沒(méi)有其它元素存在，很少會(huì)有因襯底造成的沾污。AlN材料能夠改善器件性能，提高器件檔次，是電子器件發(fā)展的源動(dòng)力和基石。
目前國(guó)外在AlN單晶材料發(fā)展方面，以美國(guó)、日本的發(fā)展水平為最高。美國(guó)的TDI公司是目前完全掌握HVPE法制備AlN基片技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的唯一單位。TDI的AlN基片是在〈0001〉的SiC或藍(lán)寶石襯底上淀積10～30μm的電絕緣AlN層。主要用作低缺陷電絕緣襯底，用于制作高功率的AlGaN基HEMT。目前已經(jīng)有2、3、4、6英寸產(chǎn)品。日本的AlN技術(shù)研究單位主要有東京農(nóng)工大學(xué)、三重大學(xué)、NGK公司、名城大學(xué)等，已經(jīng)取得了一定成果，但還沒(méi)有成熟的產(chǎn)品出現(xiàn)。另外俄羅斯的約菲所、瑞典的林雪平大學(xué)在HVPE法生長(zhǎng)AlN方面也有一定的研究水平,俄羅斯NitrideCrystal公司也已經(jīng)研制出直徑達(dá)到15mm的PVTAlN單晶樣品。在國(guó)內(nèi)，AlN方面的研究較國(guó)外明顯滯后，一些科研單位在AlNMOCVD外延生長(zhǎng)方面，也有了初步的探索，但都沒(méi)有明顯的突破及成果。
新時(shí)代，新技術(shù)層出不窮，我們關(guān)注，學(xué)習(xí)，希望在未來(lái)能夠與時(shí)俱進(jìn)，開(kāi)拓創(chuàng)新。