日本研發(fā)出氧化鎵的低成本制法

日本的東京農(nóng)工大學(xué)與日本酸素控股株式會社CSE（下文簡稱“日本酸素”）開發(fā)出了新一代功率半導(dǎo)體氧化鎵的低成本制法。

利用氣體供應(yīng)原料，在基板上制造晶體，可以減少設(shè)備的維護(hù)頻率，也可以降低運(yùn)營成本。

日本酸素正在將制作設(shè)備商用化，以便隨時(shí)向客戶供貨。

這種作方法屬于“有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積（MOCVD）法”，通過在密閉裝置內(nèi)充滿氣體狀原料，在基板上制造出氧化鎵的晶體。該方法與現(xiàn)有的“氫化物氣相外延（HVPE）法”相比，可以制作更高頻率器件。

據(jù)悉，氧化鎵的耐壓性超過SiC和GaN這兩種材料，其可以在降低電力轉(zhuǎn)換時(shí)的損耗。氧化鎵有望用于純電動(dòng)汽車（EV）、白色家電及光伏發(fā)電等領(lǐng)域。

氧化鎵晶體除了可以用于制造功率元件，還可以制作“高電子遷移率晶體管（HEMT）”，供通訊設(shè)備使用。并且，其彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的氫化物氣相外延法，難以與高電子遷移率晶體管所需的鋁進(jìn)行混晶的缺點(diǎn)。

與原先的方法相比，東京農(nóng)工大等團(tuán)隊(duì)通過MOCVD方法，將氧化鎵晶體的生長速度提高至每小時(shí)約16微米，速度提升了16倍。東京農(nóng)工大學(xué)教授熊谷義直表示：“MOCVD方法與HVPE方法屬于并列關(guān)系”。

目前，已經(jīng)有幾家企業(yè)實(shí)現(xiàn)了實(shí)用化，根據(jù)富士經(jīng)濟(jì)提供的數(shù)據(jù)顯示，到2023年氧化鎵市場可達(dá)到470億日元（折合人民幣約23億元）。