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日本研制成功氧化镓结晶新技术

发布时间:2022-05-07 09:20        来源:电子信息产业网        作者:许子皓

近日,日本东北大学教授吉川彰的研发团队与东北大学的初创企业C&A共同开发出一种仅用原来1%的成本,就可以制造出氧化镓结晶的新技术。据悉,此项技术不需要昂贵的设备,成品率相比之前也有提高。研发团队表示,他们计划在2年内制造出实际应用所需的大尺寸结晶。

制造氧化镓的传统方法是使用贵金属铱制造的容器,加热熔化原材料,从而产生氧化镓结晶。要制造直径约15厘米的实用性结晶,仅容器就需要3000万~5000万日元(约合153万~256万元),还存在结晶的质量不够稳定等问题。

而吉川彰研发团队的最新研究成果是将原料装入用水冷却的铜质容器,利用频率达到此前约100倍的电磁波,使原料熔化,得到最大约5厘米的氧化镓结晶。

由于不需要昂贵的金属铱所制造的容器以及提高了成品率等原因,利用新方法能以目前约1%的成本制造氧化镓结晶。据悉,该团队力争在2年内制造出直径15厘米以上的结晶。

作为超宽禁带半导体,以氧化镓材料制作的功率器件,相较于碳化硅和氮化镓所制成的产品,更加耐热且更高效、成本更低、应用范围更广。因此,业内普遍认为,氧化镓有望替代碳化硅和氮化镓成为新一代宽禁带半导体材料的代表。

目前,市场对于氧化镓的期望越来越高,日本NCT公司预测氧化镓晶圆的市场到2030年度将扩大到约590亿日元(约合30.2亿元)的规模,而从市场调查公司富士经济对宽禁带功率半导体元件的全球市场预测来看,2030年氧化镓功率元件的市场规模将达到1542亿日元(约合78.8亿元)。

 

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