單晶成膜技術的原理
晶體結構有兩種類型 單晶和多晶。它們根據構成晶體的晶粒取向排列而有所不同。
晶粒均勻有序排列的物質結構稱為「單晶」，典型的例子是鑽石。 堅硬透明的鑽石由碳製成，然而，又軟又黑的鉛筆芯也是由碳製成。 即使是相同的材料，顏色和性質也會因結晶狀態而做成差異。
單晶成膜技術原理
業界已經認知，採用單晶材料可以改善各種物料的性能，但實際應用上受到技術難度和成本高昂的限制, 尚未能投入使用。我們利用專有的單晶技術克服了這些阻礙，成功創造了被認為不可能的單晶材料技術。隨著多様化產品的生產，我們絶對有信心能夠滿足廣泛客戶的不同需求。
KRYSTAL® Wafer背後的關鍵技術，是我們基於獨特 ZrO₂（氧化鋯）緩衝層所開發的專有原子級介面工程技術。一般而言，由於矽與壓電材料的晶體結構及晶格常數存在顯著差異，因此難以直接在矽上生長高品質的單晶薄膜。為克服此項挑戰，我們開發了一種兩階段的介面工程方法，該方法結合了 ZrO₂/Si 介面處的原子間擴散與結構重排，以及 ZrO₂/Pt 介面處的自適應結晶學匹配。
在矽與 ZrO₂ 的介面處，原子尺度的介面反應與結構重排為後續薄膜生長奠定了高度有序的基礎。此外，在 ZrO₂ 與鉑（Pt）的界面處，會形成一個厚度僅數奈米、包含合金狀晶體結構的自發形成奈米級反應區域。此反應層可調和晶體結構與化學鍵結的差異，從而實現原本不相容材料的外延整合。透過利用並控制這些原子尺度的自組織與自適應界面結構，我們獨有的界面工程技術不僅能實現高品質的晶體生長，更具備超越傳統僅靠晶格匹配所能達到的廣泛材料相容性。這項技術為壓電薄膜（包括 PZT 及其他功能性材料）的單晶生長奠定了基礎。
KRYSTAL® Wafer是一種運用此 ZrO₂ 為基礎之介面工程技術的外延生長平台。該平台支援廣泛的功能性薄膜，包括近期其生長機制已獲釐清的 Pt 電極結構。它能實現 PZT 及各種其他功能性材料的高品質外延生長，有助於提升 MEMS 感測器、致動器、射頻裝置及其他先進微電子應用之性能。
研究論文發表
本公司的研究成果已發表於應用物理學領域的頂尖學術期刊《Japanese Journal of Applied Physics》。
該論文由 I-PEX Piezo Solutions 的一位研究員擔任第一作者，並與大阪大學及奈良科學技術大學（NAIST）合作完成。
