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【会员新闻】NCT在 Ga₂O₃ 晶体生长方面取得重要突破
2024-04-03
NCT在 Ga2O3 晶体生长方面取得重要突破，为生产更大、更高质量的晶片铺平了道路
Novel Crystal Technology（NCT），作为全球氧化镓（Ga2O3）技术领先的公司，利用先进的垂直布里奇曼（VB）技术成功地培育出6英寸Ga2O3单晶。这一成就标志着NCT在为基于Ga2O3的功率器件提供更大、更高质量的半导体晶片方面迈出了重要的一步。
VB法与NCT现有的导模法（EFG）相比具有多项优势。通过在圆柱形状中生长晶体，VB技术显著降低了与衬底切割相关的成本。此外，VB法允许以各种晶向生产衬底，不受晶体各向异性的限制。此外，与EFG法相比，VB生长的受控热环境导致晶体质量更优，缺陷更少。衬底内的掺杂均匀性将有望得到改善，与硅等其他半导体的行业标准保持一致。
图 1：Ga2O3 块状晶体
NCT与日本产业技术综合研究所（AIST）对VB法与EFG法生长的晶体进行了比较评估，结果显示晶体质量有了显著提高。通过辐射 X 射线形貌分析证实，与EFG法生长的晶体相比，VB生长的晶体缺陷极少。这清晰地证明了VB生长技术在生产高质量Ga2O3衬底方面的优越性。
图 2：同步辐射 X 射线形貌分析
与电动汽车和可再生能源系统等高压应用中常用的碳化硅（SiC）相比，Ga2O3 能够显著降低功率损耗，因此Ga2O3是一种很有前途的电力电子材料。因其宽带隙的特性，在节能和减少碳排放方面具有巨大的潜力。
成立于2015年的NCT生产2英寸和100mm的氧化镓（Ga2O3）衬底和外延片用于功率器件。目前NCT的产品会提供给大学、研究机构和功率器件公司，每年都会供应数以千计的衬底来支持全球范围内的研究和开发工作。
NCT正在积极开发更大直径的衬底，如6英寸。除衬底外，NCT还着眼于更广泛的Ga2O3器件生产。他们已经提供了首批Ga2O3肖特基势垒二极管的样品，预计在2024年9月完成检验测试。
垂直布里奇曼生长技术的发展始于信州大学，已成功地实现了2英寸和4英寸晶体的生长。NCT收购并发展了此项生长技术，以实现更大尺寸晶体的开发。该研发项目部分得到了日本科学振兴机构(JST)的“研究成果最佳部署支持计划（A-STEP）”的资助。
