캐비닛 사무실 프로젝트에서 "SIP (Strategic Innovation Creation Creation Program)/차세대 전력 전자 장치"에서 Nedo가 관리하는 Nedo가 관리하는 국립 고급 산업 과학 및 기술 연구소는 스피드 바카라에서 균열없이 1 차량 센티미터의 양으로 단일 크리스탈 다이아몬드를 성공적으로 생산했습니다
이 성과는 합성 영역을 쉽게 확장 할 수있는 스피드 바카라 기반 방법을 사용하여 세계 최대의 고품질 결정 중 하나를 생산할 수 있었기 때문에 큰 웨이퍼를 실현하는 주요 단계입니다 미래에, 다이아몬드를 사용한 차세대 전력 반도체의 개발은 가속화 될 것이며, 다양한 전기 장비에 통합되어보다 효율적인 전기를 사용하여 에너지 절약 사회가 극적으로 향상 될 수있게 해줄 것입니다
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| 그림 1 : 1 : 1 입방 센티미터 등급 단결정 다이아몬드 (왼쪽) 스피드 바카라 및 단결정 다이아몬드 기판 (오른쪽)으로 제작 된 현재 상업적으로 이용 가능한 고온 및 고압 방법 |
전력 반도체는 전력 인프라, 자동차, 철도 차량, 산업 장비 및 주택 가전 제품을 포함한 다양한 장비 및 장비에 적용되며 이러한 장치의 고성능 및 에너지 절약을 지원하는 중요한 장치입니다 일반 목적 고전압 스위칭 장치 (전류를 켜고 끄는 장치)IGBT*1|이 기술을 강화하기 위해 일본은 강력한 강점을 가지고 있으며 국내 제조업체는 8904_8998 | 등, 캐비닛 사무소 프로젝트는 새로운 에너지 및 산업 기술 개발 조직 (NEDO)에 의해 관리됩니다"전략적 혁신 생성 프로그램 (SIP)/차세대 전력 전자 장치"*2이 기사에서는 2014 년부터 실리콘 (SI)을 대체 할 실리콘 카바이드 (SIC), 질화 질화물 (GAN) 및 갈륨 (GA2O3), 스피드 바카라아몬드와 같은 새로운 재료를 사용하여 전력 반도체를 제품에 적용하기위한 기술 개발을 촉진했으며 전기 장비의 효율성과 소형화를 크게 향상시키는 것을 목표로했습니다 그중에서도 스피드 바카라아몬드는 견딜 수있는 전압 및 열전도율과 같은 반도체 재료의 가장 높은 물리적 특성을 가지며 널리 적용될 것으로 예상되며, 큰 웨이퍼를 실현하고 실제 사용을위한 전제 인 공급 시스템을 구축하기를 희망합니다 그러나 이것은 현재 시장에서 이용할 수있는 단결정 스피드 바카라아몬드 기판을 제조하는 방법입니다고온 및 고압 방법*3큰 인치 크기의 웨이퍼를 생산하려면 매우 큰 프레스 기계가 필요하므로 비용과 기술로 인해 실제로 어려워지며 넓은 지역을 수용 할 수있는 크리스탈 성장 기술을 구축하는 것이 시급합니다
Now, 바카라 커뮤니티 (AIST)도 같은 프로젝트를 진행하고 있습니다마이크로파 플라즈마 CVD 방법*4를 사용하여, 우리는 스피드 바카라의 균열없이 1 입방 센티미터의 부피를 가진 단결정 다이아몬드를 성공적으로 생산했습니다 이 성과는 합성 면적을 쉽게 확장 할 수있는 스피드 바카라 기반 방법을 사용하여 세계 최대의 결정 중 하나를 생산할 수 있었기 때문에 대형 웨이퍼를 실현하는 주요 단계입니다 미래에는 다이아몬드를 사용하는 차세대 전력 반도체가 실현되고 가속화 될 것이며, 다양한 전기 장비에 통합되어보다 효율적인 전기 사용이 가능하여 극적으로 에너지 절약 사회로 이어질 것으로 예상됩니다
이 결과는 전력 반도체와 같은 전자 장치뿐만 아니라Spintronics*5필드에 적용 할 수도 있으며 스피드 바카라아몬드는 실온 및 대기압에서 높은 공간 해상도로 양자 정보를 처리 할 수있어 센서 및 양자 컴퓨팅의 성능을 더욱 향상시킬 수 있습니다
이 기술에 대한 자세한 내용은 2019 년 3 월 28 일과 29 일에 캐비닛 사무소와 NEDO가 공동 후원하는 SIP "Next Generation Power Electronics"Public Symposium에서 결과를보고하고 샘플을 전시 할 것입니다
심포지엄 가이드 웹 사이트 :https : //wwwnedogojp/events/it_100040html
스피드 바카라를 원료로 사용하는 마이크로파 플라즈마 CVD 방법을 사용하여 균열없이 1 입방 센티미터의 부피가있는 단결정 다이아몬드를 성공적으로 생산했습니다 마이크로파 혈장 CVD 방법을 사용한 다이아몬드 합성에서, 기존의 제조 방법은 밀리미터 지하수 순서대로 균열 문제를 극복하여, 한 합성에서 2-5 mm에 균열을 일으키지 않고 하나의 합성에서 균열이 생성되지 않고 결정의 지속적인 성장이 2-5 mm로 성장할 수있게한다
*원료 스피드 바카라는 샘플 근처에서 점화 된 플라즈마에서 분해되고 샘플 표면에서 다이아몬드 결정 |
| 그림 2 :이 보고서에 사용 된 전자 레인지 플라즈마 CVD 방법의 개요 |
기존의 제조 방법에서, 균열 전에 미량 미터의 두께에서 성장을 중지하고 결정의 재배성을 반복하여 필름을 두껍게 만들어야했다 결과적으로 영화는 더 두껍게되었습니다재배치*6의 원인이었던 많은 성장 인터페이스 함께 혼합하여 균주 및 결정 성 분해의 축적을 초래하여 균열을 초래 하였다 이번에 개발 된 기술은 결정 성장의 반복적 인 작동을 크게 줄여서 밀리미터로 생산 될 수 있으며, 두껍게로 인한 변형 및 결정도가 충분히 감소함으로써 고품질 스피드 바카라아몬드 결정을 밀리미터로 생산할 수 있습니다 그림 3은 기존 기술과 이번에 개발 된 기술을 사용한 스피드 바카라아몬드 결정의 품질을 나타내는 지표를 보여줍니다라만 스펙트럼*7의 반음 너비 (절반의 피크 강도 인 파수 너비)의 의존성을 보여줍니다
*그래프는 Prior Art 기술과 현재 장기 안정적인 성장 기술을 사용하여 생성 된 결정의 평가 결과를 보여줍니다 |
| 그림 3 : 결정 성장의 지표 인 라만 스펙트럼의 반 가치 폭의 의존성은 성장 필름 두께에 따라 다릅니다 |
AIST는 학문적 연구 및 가공 프로세스 개발을 통해 스피드 바카라아몬드 전력 반도체의 실현의 기초가 될 고품질의 인치 등급의 대형 단결정 반도체 웨이퍼를 계속 제조 할 것입니다 또한 스피드 바카라아몬드 반도체입니다전기 전도도 제어*8기술,새로운 장치 원리 데모*9와 같은이 기술로 얻은 대형 스피드 바카라아몬드 웨이퍼를 사용하여 전원 장치를 계속 연구하고 개발하고 사회에서 스피드 바카라아몬드 반도체를 구현하는 것을 목표로합니다
NEDO는 새로운 재료를 사용하는 전력 반도체의 개발에 중점을 둔 원료, 반도체 장착 및 모듈에 전력 반도체를 통합하는 WAFERS를 포함한 다양한 기본 및 응용 기술의 연구 및 개발을 촉진하고 있습니다 우리는 Power Electronics의 적용 범위를 확장하기 위해 계속 노력할 것이며,이 분야의 개발을 통해 일본의 산업 경쟁력을 강화하는 데 기여할 것입니다