功率半导体的革命：SiC与GaN的共舞

基板是制作蓝色LED芯片的基板，特点是价格便宜，结晶缺陷少，而且大尺寸产品的口径可达到6～8英寸。而SiC基板及GaN基板一般采用气相法制造，所以减少结晶缺陷以及扩大口径都较为困难。

　　此次试制的晶体管使用的Ga2O3基板就是采用FZ法制成的，但外形尺寸还很小，只有6mm×4mm注1）。"将来制造口径为6英寸的Ga2O3基板时，估计成本可降至1万日元左右。SiC基板是无法做到如此便宜的"（NICT的东胁）。

　　注1）此外，还有采用EFG法制成的2英寸见方基板。

　　此外，Ga2O3基板能够以低于SiC或GaN的温度在基板上形成外延层，所以有助于降低制造时的耗电量并削减设备成本。如果采用名为"Mist CVD法"的方法，生长温度还不到500℃注2）。而GaN或SiC一般需要1000℃以上的温度。

　　注2）此次试制的晶体管进行外延层生长时采用了MBE法。

　　首先从制造MOSFET开始

　　Ga2O3中隐藏着巨大的潜力，但研发的全面目前才刚刚开始。试制出的晶体管不仅耐压、输出电流及电流的导通/截止比都还达不到要求，漏电流也较大，而且还存在常闭工作等课题注3）。但"与采用GaN的功率元件的开发初期相比，估计解决课题所花费的时间会较短。目前已找到形成保护膜等解决问题的头绪"（NICT的东胁）。

　　注3）此外，还存在难以制成p型晶体管的课题，但功率元件使用的是n型，所以问题不大。

　　据NICT介绍，当前的目标是在2015年之前利用Ga2O3制造出口径为4英寸的基板和MOSFET，2020年的目标是开始作为功率元件进行小规模量产。