질화물 반도체와 격자정합성이 좋은 전도성 기판인 2붕화 지르코늄 개발 물질·재료연구기구의 大谷茂樹 주임연구원, 名城대학의 赤松勇 교수, 京都대학의 松波弘之 교수와 京세라는 질화갈륨과 격자정합하는 전도성 기판인 2붕화 지르코늄을 개발했다. 시판되는 2붕화 지르코늄 분말에 2t/㎠의 고압을 가하면서, 진공 속 1600℃에서 소결한 다결정을 고주파 가열에 의한 용융대(FZ)법으로 단결정화. 직경 15~16㎜, 길이 70㎜의 막대모양 결정을 얻었다. 이 결정은 3220℃의 고융점이기 때문에, 도가니 없이 인상법(引上法)으로 융액에서 단결정을 성장하기는 곤란했다. 2붕화 지르코늄의 (0001)면은 질화갈륨과 결정격자가 거의 정합한다. 또 질화갈륨·알루미늄과 완전히 격자정합하는 이외에 잘화알루미늄과도 격자 부정(不整)은 1%대 뿐이고, 대부분의 질화물 반도체와 격자 정합이 이루어진다는 것이 특징. 격자가 정합할 뿐 아니라, 4.6μΩ·㎝으로 금속과 같은 우수한 전도성을 갖는다. 따라서 청자색 반도체 레이저나 발광 다이오드 구조를 p, n전극으로 끼우는 양단면 전극이 가능하여 낮은 가격에 만들 수 있다. 종형 전자 디바이스에도 유리하다고 한다. 열전도율도 금속 몰리브덴과 같아서 사파이어 기판보다 3배나 크다. 따라서 발열이 큰 대전력 소자에 적합한 기판이 된다. 또 열팽창 계수는 거의 질화갈륨과 같고, 사파이어 기판보다 작다. 그러므로 많이 휘지 않은 디바이스가 된다. 현재, 질화갈륨계 발광소자 기판은 사파이어가 주류. 사파이어는 질화갈륨과의 격자 부정이 크기 때문에, 관통전위 등의 결함이 많다. 또 절연성 기판이므로 한쪽 면에 p, n 양전극을 둘 필요가 있어 원가가 높아진다. 가로 방향 성장을 이용한 질화갈륨 기판 등도 개발되어 있는데, 프로세스가 복잡하고 고가인 등 과제를 안고 있다. (CJ)