Tohoku University: Significant reduction in power semiconductor material costs:

Tohoku University: Significant reduction in power semiconductor material costs:

-Produce ingots by melt growth-

Tohoku University
Tohoku University Venture C & A

We have developed a gallium oxide crystal growth method that does not use an iridium crucible.

Melt the raw material with high frequency heating,
5 cm in diameter,
Manufactured an ingot with a thickness of 5 mm.
It will be possible to manufacture gallium oxide single crystals with few impurities and defects at low cost.

We will propose it for power semiconductors.

How to make gallium oxide single crystal:

The gallium oxide raw material is heated at high frequency in a water cooling device.

The melted gallium oxide is rapidly cooled by a water cooling device.
On the outside, gallium oxide crystals are formed,
Use this as a substitute for a crucible.
In the past, high cost was a problem because expensive iridium was used.

Melted gallium oxide:

The temperature can be raised by high frequency heating, and the depth at which high frequencies reach can be controlled.

Donut-shaped heating:

The outermost layer is solid, the inside is a melt,

In the center, the temperature drops, creating a temperature distribution that becomes solid.

We have realized a method of lifting a single crystal from a melt.

Cost of power semiconductor materials:

Power semiconductor materials

“Crystal growth is a factor that raises costs and boosts”, which hinders the spread of power semiconductors.

By “producing ingots by melt growth”, power semiconductor costs can be suppressed.

New switch

https://newswitch.jp/p/31622

The world’s first oxidative gully of actual size without using a crucible of the genus … | Press Release / Research Results | Tohoku University -TOHOKU UNIVERSITY-

http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2022/04/press20220404-02-OCCC.html

Université du Tohoku : Réduction significative des coûts des matériaux semi-conducteurs de puissance :

-Produire des lingots par croissance à l’état fondu-

Université du Tohoku
Université du Tohoku Venture C & A

Nous avons développé une méthode de croissance de cristaux d’oxyde de gallium qui n’utilise pas de creuset en iridium.

Faire fondre la matière première avec un chauffage à haute fréquence,
5 cm de diamètre,
Fabriqué un lingot d’une épaisseur de 5 mm.
Il sera possible de fabriquer des monocristaux d’oxyde de gallium avec peu d’impuretés et de défauts à faible coût.

Nous le proposerons pour les semi-conducteurs de puissance.

Comment fabriquer un monocristal d’oxyde de gallium :

La matière première d’oxyde de gallium est chauffée à haute fréquence dans un dispositif de refroidissement à eau.

L’oxyde de gallium fondu est rapidement refroidi par un dispositif de refroidissement à eau.
A l’extérieur, des cristaux d’oxyde de gallium se forment,
Utilisez-le comme substitut d’un creuset.
Dans le passé, le coût élevé était un problème car de l’iridium coûteux était utilisé.

Oxyde de gallium fondu :

La température peut être augmentée par un chauffage à haute fréquence et la profondeur à laquelle les hautes fréquences atteignent peut être contrôlée.

Chauffage en forme de beignet :

La couche la plus externe est solide, l’intérieur est un fondu,

Au centre, la température baisse, créant une distribution de température qui devient solide.

Nous avons réalisé une méthode pour extraire un monocristal d’un bain de fusion.

Coût des matériaux semi-conducteurs de puissance :

Matériaux semi-conducteurs de puissance

“La croissance du cristal est un facteur qui augmente les coûts et les dynamise”, ce qui freine la diffusion des semi-conducteurs de puissance.

En “produisant des lingots par croissance à l’état fondu”, les coûts des semi-conducteurs de puissance peuvent être supprimés.

Nouvel interrupteur

Le premier ravin oxydatif au monde de taille réelle sans utiliser de creuset du genre … | Communiqué de presse / Résultats de recherche | Université du Tohoku -UNIVERSITÉ DU TOHOKU-

Universität Tohoku: Signifikante Reduzierung der Materialkosten für Leistungshalbleiter:

-Herstellung von Barren durch Schmelzwachstum-

Tohoku-Universität
Tohoku University Venture C&A

Wir haben ein Galliumoxid-Kristallwachstumsverfahren entwickelt, das keinen Iridiumtiegel verwendet.

Schmelzen Sie das Rohmaterial mit Hochfrequenzheizung,
5cm Durchmesser,
Es wurde ein Barren mit einer Dicke von 5 mm hergestellt.
Galliumoxid-Einkristalle mit wenigen Verunreinigungen und Defekten können kostengünstig hergestellt werden.

Wir werden es für Leistungshalbleiter vorschlagen.

Wie man Galliumoxid-Einkristall herstellt:

Der Galliumoxid-Rohstoff wird in einer Wasserkühlung mit hoher Frequenz erhitzt.

Das geschmolzene Galliumoxid wird durch eine Wasserkühlvorrichtung schnell abgekühlt.
An der Außenseite bilden sich Galliumoxid-Kristalle,
Verwenden Sie dies als Ersatz für einen Tiegel.
In der Vergangenheit waren hohe Kosten ein Problem, da teures Iridium verwendet wurde.

Geschmolzenes Galliumoxid:

Die Temperatur kann durch Hochfrequenzerwärmung erhöht werden, und die Tiefe, in der hohe Frequenzen reichen, kann gesteuert werden.

Donutförmige Heizung:

Die äußerste Schicht ist fest, die Innenseite ist eine Schmelze,

In der Mitte sinkt die Temperatur, wodurch eine Temperaturverteilung entsteht, die fest wird.

Wir haben ein Verfahren zum Herausheben eines Einkristalls aus einer Schmelze realisiert.

Kosten für Leistungshalbleitermaterialien:

Materialien für Leistungshalbleiter

„Kristallwachstum ist ein Faktor, der Kosten und Schub erhöht“, was die Verbreitung von Leistungshalbleitern hemmt.

Durch die „Herstellung von Ingots durch Schmelzwachstum“ können die Kosten für Leistungshalbleiter gesenkt werden.

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Der weltweit erste oxidative Gully in Originalgröße ohne Verwendung eines Tiegels der Gattung … | Pressemitteilung / Forschungsergebnisse | Tohoku University -TOHOKU UNIVERSITY-

Publication in a WEB media (JAPAN MADE.com) | C&A Corporation

https://www.c-and-a.jp/news_details/news_detail_07042022.html