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プレスリリース
省エネルギーに資する窒化ガリウム単結晶基板の量産法を開発 -次世代パワーエレクトロニクスの実現に道-

発表のポイント

  • 2インチ以上の窒化ガリウム単結晶基板を量産できる結晶作製法を開発
  • 反りが殆ど無く(曲率半径約1.5 km)モザイクも極めて少ない結晶性と、励起子による発光を呈する高純度な窒化ガリウム単結晶基板を作製可能
  • 高品質な窒化ガリウム基板の供給により次世代パワーエレクトロニクスに貢献
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    概要

     持続可能な社会を実現するためには電力の変換効率を向上させることが喫緊の課題です。注目すべきその解決方法は、電力制御を担う高周波パワートランジスタの半導体材料を、従来の珪素から窒化ガリウム(GaN)に置き換えることです。しかし現状では、高性能GaNトランジスタの土台になりうる高品質なGaN単結晶基板の入手は非常に困難であるため、リーク電流が少なく信頼性が高いGaNトランジスタの作製は困難です。
    東北大学多元物質科学研究所 秩父重英 教授らは、株式会社日本製鋼所、三菱ケミカル株式会社と協力し、反りがほとんど無い、大口径且つ高純度なGaN単結晶基板の量産を行える低圧酸性アモノサーマル法*5の開発に成功しました。
     本成果は、科学雑誌Applied Physics Expressにて2020年4月17日にオンライン公開されました。
    プレスリリース本文(PDF)
    20200601_press_release
    GaNを用いた縦型パワートランジスタの模式図
     
    論文情報:
    “Ammonothermal growth of 2 inch long GaN single crystals using an acidic NH4F mineralizer in a Ag-lined autoclave”
    Daisuke Tomida, Quanxi Bao, Makoto Saito, Ryu Osanai, Kohei Shima, Kazunobu Kojima, Tohru Ishiguro, and Shigefusa F. Chichibu
    Applied Physics Express
    DOI:10.35848/1882-0786/ab8722

    関連リンク:
    量子光エレクトロニクス研究分野(秩父研究室)
    東北大学

    問い合わせ先

    (研究に関すること)
    東北大学多元物質科学研究所
    担当: 教授 秩父重英
    電話: 022-217-5363
    E-mail:chichibu*tohoku.ac.jp(*を@に置き換えて下さい)

    (報道に関すること)
    東北大学多元物質科学研究所 広報情報室
    電話:022-217-5198
    E-mail:press.tagen*grp.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えて下さい)