일본원자력연구소 關西연구소 방사광 과학연구센터의 內海涉 주임연구원 등은 청색 LED와 레이저의 재료로 알려젼 질화갈륨(GaN)의 단결정을 얻는 새로운 방법을 개발했다. GaN은 청색에서 자외역으로 우수한 발광특성을 가져 앞으로 통신분야의 키 디바이스용 재료로 기대되고 있다. 성능향상을 하려면 결정 속의 결함인 전위를 감소할 필요가 있고, 에피텍셜 성장을 위해 사용하는 기판을 현재의 사파이어 등 이종 결정 기판에서 뒤틀림이 잘 일어나지 않는 단결정으로 바꾸는 것이 요구되고 있다. 또 발광의 기본적 성질을 이해하기 위해서도 결정성이 높은 단결정이 필요하다. GaN은 고온에서 분해되어 버리기 때문에 융액의 냉각이라는 일반적인 단결정 합성법을 적용할 수 없어 사방 몇 밀리미터 이상의 단결정을 육성하기가 어렵다. 연구팀에서는 대형 방사광 시설 ‘SPring-8’의 방사광을 이용한 ‘고온고압 즉석 X선 회절실험’으로 6만기압 이상에서 2220℃의 고온에서의 냉각으로 투명한 GaN 결정을 얻고, 라만 산란과 X선 회절 등의 구조해석법으로 결정성이 높은 GaN단결정이라는 것을 확인했다. 합성시간이 비교적 짧고 타 원소의 첨가도 용이하기 때문에 기초물성의 해석과 광, 일렉트로닉스 산업으로의 전개를 기대할 수 있다. (CJ)