Novel Crystal Technology Co, Ltd는 수직 브리드 맨 (VB) 바카라 하는 법을 사용한 6 인치 β- 타입 갈륨 산화물 (β-GA2O3) 이번이 세계에서 독신을 생산 한 것은 이번이 처음이었습니다 이 결과는 β-ga2O3우리는 더 큰 직경과 고품질 보드를 달성하는 데 큰 진전을 기대할 수 있습니다 β-ga2O3전력 장치가 널리 사용되는 경우, 우리는 태양열 발전 전원 컨디셔너, 산업 일반 목적 인버터 및 전원과 같은 전력 전자 장치 장비의 더 높은 효율성 및 소형화에 기여할 수 있으며, 자동차에서 전기 에너지의보다 효율적인 사용에 기여할 수 있습니다
최근, 실리콘 (SI) 전력 장치의 성능을 능가하는 재료로서실리콘 카바이드 (sic)*1yaGalium Nitride (Gan)*2관심을 끌고 있습니다β- 타입 갈륨 산화물 (β-ga2O3)*3이 두 자료보다 큽니다Bandgap Energy*4가 있기 때문에 고성능 전력 장치를 생산할 수 있으며 SI와 마찬가지로 고품질 단일 결정 기판을 저렴한 비용으로 제조 할 수있는 새로운 반도체 재료입니다 이러한 특성에 기초하여, β-ga2O3전원 장치*5실질적으로 사용되며 가정 기기, 전기 자동차 및 철도 차량, 산업 장비, 태양열 발전 및 풍력 발전 및 풍력 발전과 같은 전력 전자 장치의 손실 및 비용을 더욱 줄일 수 있으며 국내 및 국제 기업 및 연구 기관에서 개발이 수행되고 있습니다 또한, β-ga2O3더 낮은 전력 장치 비용과 사회에서 광범위한 사용을 달성하기 위해 β-ga2O3더 큰 직경 기판이 필수적이며 더 큰 단결정이 매우 바람직합니다
Novel Crystal Technology Co, Ltd는 이전에 EFG (Edge-Defined Film-Fed Growth) 바카라 하는 법을 사용하는 단결정 제조 기술을 개발했으며 현재 연구 및 개발 목적을 위해 2 인치 및 100mm 절개를 제조하고 판매하고 있습니다 더 큰 직경과 더 높은 품질의 보드를 달성하기 위해JST 연구 결과 최적 개발 지원 프로그램 (A-Step)|의 VB 바카라 하는 법을 사용하는 6 인치 β-ga2O3우리는 이사회 개발 작업을 해왔습니다*6vb 바카라 하는 법에 의한 β-ga2O3Shinshu University는이 아이디어를 제시했으며 단결정 성장 기술을 개발해 왔으며 2 인치 및 4 인치 단결정을 성공적으로 생산했습니다 Novel Crystal Technology Co, Ltd는 Shinshu University 에서이 개발 기술을 물려 받았으며 더 큰 직경을 지속적으로 개발하고 있습니다 결과적으로 VB 바카라 하는 법 6 인치 크리스탈 성장 장치를 시작했으며 VB 바카라 하는 법을 사용하여 세계 최초의 6 인치 단결정을 성공적으로 생산했습니다 또한, EFG 및 VB 바카라 하는 법을 사용하여 제조 된 단결정으로부터 얻은 기질을 평가하고 X- 선 지형을 사용하여 결정의 평가 및 분석을 담당하는 국립 고급 산업 과학 기술 연구소와 비교 하였다 결과적으로, 본 발명자들은 EFG 바카라 하는 법에 의해 보이는 고밀도 선형 결함이 VB 바카라 하는 법을 사용하여 결정에서 상당히 억제된다는 것을 발견했으며, VB 바카라 하는 법에 의해 생성 된 결정은 품질 측면에서 우수하다는 것이 입증되었다
[1] VB 바카라 하는 법에 의한 6 인치 단결정 제조
그림 1 (a)는 Novel Crystal Technology Co, Ltd를 사용하여 현재 제조 된 EFG 바카라 하는 법의 개요를 보여줍니다 그러나, 생성 된 결정은 플레이트와 유사하고 원형 기판이 구부러 지므로, 가공 중에 불필요한 부분이 발생하여 높은 비용을 초래하고 β-ga2O3결정의 강한 이방성으로 인해 결정 당기 방향이 강하게 제한되며, 생성 된 기판의 표면 방향이 제한된다 그림 1 (b)는 현재 개발중인 VB 바카라 하는 법의 개요를 보여줍니다 VB 바카라 하는 법은 온도 그라디언트가있는 용광로에 원자재를 함유하는 도가니를 성장시키는 바카라 하는 법이며, 원료가 녹은 후 도가니가 굳어집니다 따라서, 도가니와 동일한 형태의 결정을 얻을 수 있으므로 원통형 도가니를 사용하면 원통형 결정을 생성 할 수있어 기판을 처리 할 때 불필요한 부품이 상당히 덜 불필요하게 만들어 비용을 절감 할 수 있습니다 또한, 리프팅 바카라 하는 법을 사용하는 성장 바카라 하는 법과 달리,이 바카라 하는 법은 도가니에서 용융물을 굳히는 것을 포함하므로 결정의 이방성으로 인해 성장 표면에 제약이 적용될 가능성이 적으며, 이는 기판의 다양한 표면 배향을 허용하며, 이는 EFG 바카라 하는 법의 문제를 해결할 것으로 예상된다 또한, 리프팅 바카라 하는 법보다 온도 구배가 적은 환경에서 성장할 수 있기 때문에 결정의 품질을 향상시킬 수 있으며, 기판은 결정 성장 방향에 수직으로 획득 될 수 있기 때문에 도펀트 농도의 평면 내 균일 성을 향상시킬 것으로 예상된다
그림 1 (a) EFG 메소드의 개요 (b) VB 바카라 하는 법의 개요
새로 구성된 VB 바카라 하는 법 6 인치 결정 성장 장치를 사용하여 얻은 결정의 외관은 그림 2에 나와 있으며, 시드 결정에서 최종 응고 부분까지 명확하며 단일 결정으로 알려져 있습니다 또한, 표준 직경 부분 (가장 넓은 부분)의 직경은 6 인치 이상이었고, 6 인치 기판을 수득 할 수있는 결정이 얻어졌다 또한, 종자 결정의 방향을 물려받은 단결정이 자랄 수있는 것으로 밝혀졌다
그림 2 6 인치 단일 크리스탈 VB 바카라 하는 법을 사용하여 제작
(a) 전체 이미지 (b) 종자 결정 쪽의 전체 외관 (c) 최종 응고 부분의 전체 외관
[2] X- 선 지형을 사용한 EFG 및 VB 바카라 하는 법을 사용한 기질 품질 평가
EFG 및 VB 바카라 하는 법을 사용하여 성장한 결정의 품질을 비교하기 위해 결정 결함 평가 바카라 하는 법 중 하나 인 X- 선 지형을 사용하여 결정 품질을 평가했습니다 그림 3은 X- 선 지형 바카라 하는 법을 사용하여 EFG 및 VB 바카라 하는 법을 사용하여 제조 된 기판의 관찰 된 이미지를 보여줍니다 도 3 (a)에 도시 된 바와 같이, 선형 결함이 EFG 바카라 하는 법에 의해 제조 된 기판에서 고밀도에서 발생한다는 것을 알 수있다 한편,도 3 (b)에 도시 된 VB 바카라 하는 법에 의해 제조 된 기판에 선형 결함이 거의 없음을 알 수있다 또한, 탈구 네트워크 인 것으로 보이는 VB 바카라 하는 법을 사용하여 제조 된 기판의 표면은 생각된다고 생각된다 EFG 바카라 하는 법에 의해 제조 된 기판의 표면에서는 메쉬-유사 조영이 관찰되지 않지만, 선형 결함 등으로 인한 큰 변형 필드로 인해보기가 어렵다고 생각된다 상기 관찰로부터, VB 바카라 하는 법을 사용하여 제조 된 기판은 EFG 바카라 하는 법을 사용하여 제조 된 기판보다 결정 품질을 향상시키는 것으로 밝혀졌다
그림 3 X- 선 지형에 의한 관찰 이미지
(a) EFG 바카라 하는 법에 의해 제조 된 기판 (b) VB 바카라 하는 법에 의해 제조 된 기판
앞으로 VB 바카라 하는 법을 사용하여 고품질의 단결정 성장 기술을 계속 개발할 것이며, VB 바카라 하는 법의 특징 인 성장 방향의 유연성을 활용하는 기판 개발에도 노력할 것입니다
Novel Crystal Technology Co, Ltd는 향후 용융 성장 바카라 하는 법을 사용하여 β-ga를 계속 사용할 것입니다2O3대량의 단결정 성장 기술 개발, β-ga2O3우리는 전력 장치를 전파하고 지속 가능한 에너지 절약 사회를 실현하는 것을 목표로합니다
이 연구는 일본 과학 기술 기관 연구 결과 개발 프로젝트 최적 개발 지원 프로그램 A-Step Corporate Entity (일치 펀드 유형)에 의해 부여되었습니다