日本的东京农工大学与日本酸素控股株式会社CSE(下文简称“日本酸素”)开发出了新一代功率半导体氧化镓的低成本制法。
利用气体供应原料,在基板上制造晶体,可以减少设备的维护频率,也可以降低运营成本。
日本酸素正在将制作设备商用化,以便随时向客户供货。
这种作方法属于“有机金属化学气相沉积(MOCVD)法”,通过在密闭装置内充满气体状原料,在基板上制造出氧化镓的晶体。该方法与现有的“氢化物气相外延(HVPE)法”相比,可以制作更高频率器件。
据悉,氧化镓的耐压性超过SiC和GaN这两种材料,其可以在降低电力转换时的损耗。氧化镓有望用于纯电动汽车(EV)、白色家电及光伏发电等领域。
氧化镓晶体除了可以用于制造功率元件,还可以制作“高电子迁移率晶体管(HEMT)”,供通讯设备使用。并且,其弥补了传统的氢化物气相外延法,难以与高电子迁移率晶体管所需的铝进行混晶的缺点。
与原先的方法相比,东京农工大等团队通过MOCVD方法,将氧化镓晶体的生长速度提高至每小时约16微米,速度提升了16倍。东京农工大学教授熊谷义直表示:“MOCVD方法与HVPE方法属于并列关系”。
目前,已经有几家企业实现了实用化,根据富士经济提供的数据显示,到2023年氧化镓市场可达到470亿日元(折合人民币约23亿元)。
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原文标题:日本研发出氧化镓的低成本制法
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