Dec.11_13:30_次世代半導体GaNの挑戦

かつて実用化が困難と考えられていた GaN は、青色 LED による LED 照明を 生み出し、現在はパワーデバイスとして新たな発展段階を迎えている。 本講演では、GaN 基板上のGaN パワーデバイスを中心とした日本独自の 環境省 GaN 事業の取り組みと成果を紹介し、エネルギー損失低減の見通しと これまでの成果、カーボンニュートラル実現に向けた社会的意義、 今後の展望について述べる。

GaNパワーデバイスの社会実装には、大口径・高品質かつ低コストなGaNウエハの実現が不可欠である。本講演では、Naフラックス法による大口径・高品質GaN種結晶の開発、縦型GaNパワーデバイスのオン抵抗低減に資するOVPE法による低抵抗化技術、さらに製造コストの大幅な削減を目指した新しいウエハ加工技術について、最新の研究成果と技術開発の動向を紹介し、今後の社会実装への展望を述べる。

低欠陥密度のGaN結晶成長が可能なアモノサーマル技術が確立し、装置の大型化と量産プロセスの開発も進捗している。大口径GaN基板の社会実装に向けた要素技術が揃いつつある状況で、重要な課題のひとつに種結晶の大型化がある。Naフラックス法で作製した種結晶を使ったバルクGaN結晶成長の開発について、最新の進捗を報告する。

カーボンニュートラル実現に向けて電力変換機器のさらなる高効率化・小型化が求められており、 それらに貢献する次世代技術の一つとして、GaNパワーデバイスは非常に注目されております。 本講演では、環境省のご支援のもと、パナソニックで開発を進めてきた大電流・高速動作が可能なGaN on GaNパワーデバイス技術に関して紹介します。