東京農工大学は2023年9月、大陽日酸および大陽日酸CSEと共同で、有機金属気相成長（MOVPE）法を用い、高純度のβ型酸化ガリウム（β-Ga2O3）結晶を高速成長させることに成功したと発表した。これにより、電力損失を大幅に低減した次世代パワーデバイスの量産につながる技術が期待されています。
β-Ga2O3結晶は、SiCやGaNの結晶よりバンドギャップが大きく、作製したデバイスの電力損失を大幅に低減できるとされています。さらに、融液から単結晶ウエハーを量産できるため、デバイスの製造コストも大幅に抑えられます。
これまで東京農工大学の熊谷研究室では、ハライド気相成長（HVPE）法による高純度β-Ga2O3の高速成長技術を確立してきましたが、HVPE法は複雑なデバイス構造の形成には対応できないという課題がありました。そこで注目されたのが、GaN系デバイスなどの量産で実績のあるMOVPE法でした。
この研究では、MOVPE装置の大陽日酸と大陽日酸CSEと共同で、有機金属由来の炭素と水素が完全燃焼し、高純度のβ-Ga2O3がMOVPE成長できる条件を解明しました。
今回の研究成果を基に、東京農工大学に設置された減圧ホットウォール型MOVPE装置「FR2000-OX」によって高純度β-Ga2O3結晶の高速成長が実現され、大陽日酸イノベーションユニットCSE事業部は今後、ホモエピタキシャルウエハーの少量生産用機あるいは大規模量産機の開発に取り組む予定です。
&Buzzとしては、東京農工大学と大陽日酸および大陽日酸CSEの共同研究を応援したいと思います。この技術の実用化により、次世代パワーデバイスの量産が可能となり、電力損失の低減や製造コストの削減が実現されることで、エネルギー効率の向上が期待できます。さらに、高純度β-Ga2O3結晶の成長技術の発展は、電子機器の発展にも大きく寄与することでしょう。
この &Buzzニュースは、Itmedia.co.jpのニュースをAndbuzzが独自にまとめたもの。
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