氮化镓晶体是开发下一代功率半导体器件的有前途的材料。NIMS和Tokyo Tech开发了一种生长高质量GaN晶体的技术，该晶体的缺陷比使用现有技术生长的GaN晶体少得多。与其中在溶液中直接生长晶体的常规技术不同，该技术使用涂有合金薄膜的基材，该基材可防止溶液中的杂质夹杂在生长的晶体中。

GaN半导体比硅半导体能够承受更大的电流和更高的电压。这些优势导致了对用于汽车和其他目的的下一代功率半导体器件中的GaN的大量研发。然而，常规的GaN单晶生长技术是将气态原料喷射到衬底上。具有一个基本的缺点：它们导致晶体中形成许多原子级缺陷(包括位错)。当具有位错的GaN晶体集成到功率器件中时，泄漏电流会流经器件并造成损坏。为了解决这个问题，已经做出了巨大的努力来开发两种替代的晶体合成技术：氨热法和钠通量法。在这两种方法中，晶体都是在含有用于晶体生长的原料的溶液中生长的。尽管已证明Na通量法可有效地最小化位错的形成，但已发现了一个新问题：正在生长的晶体会掺入夹杂物(溶液成分的团块)。

在该项目中，研究人员成长的GaN晶体，同时连续涂覆组成的液体合金的GaN-晶种基板的原材料为晶体生长(即，镓和钠)，从而防止夹杂物被截留在所述生长的晶体内。另外，发现该技术可有效地减少位错的形成，从而合成高质量的晶体。该技术允许在大约一小时内通过非常简单的过程来制造高质量的GaN衬底。

他们开发的技术可以提供一种生产用于下一代功率半导体器件的高质量GaN衬底的新方法。研究人员目前正在通过生长小晶体来验证其有效性。在未来的研究中，他们计划将其发展为一种实用的技术，从而能够合成更大的晶体。

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