東北大學：高品質GaN單晶基板量產：
-開發低壓酸性非熱法-
提高功率轉換效率：
為了實現可持續發展的社會，“提高電力轉換效率”是一個緊迫的問題。
解決方案：
值得注意的解決方案是
就是將“負責功率控制的高頻功率晶體管”從矽換成GaN。
高質量GaN單晶襯底的製作：
現狀，
很難“獲得構成高性能 GaN 晶體管基礎的高質量 GaN 單晶襯底”。
“製造具有低漏電流的高可靠性 GaN 晶體管”是極其困難的。
東北大學綜合材料科學研究所
秩父重房教授
與東北大學、日本製鐵所、三菱化學共同開發。
幾乎沒有翹曲，
大口徑高純度，
GaN單晶基板量產
我們成功開發了“低壓酸性絕熱法”。
科學雜誌
應用物理快報
它於2020年4月17日在線發布。
公告點
開發“可量產氮化鎵*1 2英寸以上單晶基板的晶體製造方法”
幾乎沒有翹曲（曲率半徑約1.5公里）
結晶度極少的馬賽克，
激子*2發光，
高純氮化鎵單晶襯底的製作
通過提供高質量的氮化鎵基板，為下一代電力電子做出貢獻
新聞稿/研究成果 東北大學
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2020/06/press20200601-01-GaN.html
東北大學：成功生產“高質量GaN單晶”（New Switch）的意義
https://news.yahoo.co.jp/articles/a56bac3c841f9b1dbd3436d863c1d574fb1b02f0
Université du Tohoku : Production en série de substrats monocristallins GaN de haute qualité :
-Développement de la méthode amonothermique acide basse pression-
Amélioration de l’efficacité de la conversion de puissance :
Afin de réaliser une société durable, “l’amélioration de l’efficacité de la conversion de l’énergie” est une question urgente.
La solution:
La solution notable est
Il s’agit de remplacer le “transistor de puissance haute fréquence responsable du contrôle de puissance” du silicium par le GaN.
Fabrication d’un substrat monocristallin de GaN de haute qualité :
Status Quo,
Il est difficile “d’obtenir un substrat monocristallin GaN de haute qualité qui constitue la base des transistors GaN hautes performances”.
“Fabriquer un transistor GaN hautement fiable avec un faible courant de fuite” est extrêmement difficile.
Institut universitaire de science des matériaux multidisciplinaire de Tohoku
Professeur Shigefusa Chichibu
Développé en collaboration avec l’Université de Tohoku, Japan Steel Works et Mitsubishi Chemical.
Il n’y a presque pas de déformation,
Grand diamètre et grande pureté,
Production en série de substrats monocristallins GaN
Nous avons réussi à mettre au point la “méthode amonothermique acide à basse pression”.
Revue scientifique
Physique Appliquée Express
Il a été mis en ligne le 17 avril 2020.
Points d’annonce
Développé “Méthode de fabrication de cristaux pouvant produire en masse du nitrure de gallium * 1 substrats monocristallins de 2 pouces ou plus”
Quasiment pas de gauchissement (rayon de courbure d’environ 1,5 km)
Cristallinité avec très peu de mosaïque,
Les excitons * 2 émettent de la lumière,
Fabrication d’un substrat monocristallin de nitrure de gallium de haute pureté
Contribuer à l’électronique de puissance de nouvelle génération en fournissant des substrats de nitrure de gallium de haute qualité
Communiqué de presse / Résultats de recherche Université du Tohoku
Université du Tohoku : importance d’une production réussie de “monocristal de GaN de haute qualité” (nouveau commutateur)
Universität Tohoku: Massenproduktion hochwertiger GaN-Einkristallsubstrate:
-Entwicklung des sauren amonothermalen Niederdruckverfahrens-
Verbesserte Leistungsumwandlungseffizienz:
Um eine nachhaltige Gesellschaft zu verwirklichen, ist die “Verbesserung der Leistungsumwandlungseffizienz” ein dringendes Problem.
Die Lösung:
Die bemerkenswerte Lösung ist
Es soll den “für die Leistungssteuerung verantwortlichen Hochfrequenz-Leistungstransistor” von Silizium durch GaN ersetzen.
Herstellung von hochwertigem GaN-Einkristallsubstrat:
Status Quo,
Es ist schwierig, „ein qualitativ hochwertiges GaN-Einkristallsubstrat zu erhalten, das die Grundlage für Hochleistungs-GaN-Transistoren bildet“.
„Die Herstellung eines hochzuverlässigen GaN-Transistors mit niedrigem Leckstrom“ ist äußerst schwierig.
Institut für multidisziplinäre Materialwissenschaften der Universität Tohoku
Professor Shigefusa Chichibu
In Zusammenarbeit mit der Universität Tohoku, Japan Steel Works und Mitsubishi Chemical entwickelt.
Es gibt fast keine Verzerrung,
Großer Durchmesser und hohe Reinheit,
Massenproduktion von GaN-Einkristallsubstraten
Es ist uns gelungen, das “niederdrucksaure amonothermale Verfahren” zu entwickeln.
Magazin Wissenschaft
Angewandte Physik Express
Es wurde am 17. April 2020 online veröffentlicht.
Ankündigungspunkte
Entwicklung eines „Kristallherstellungsverfahrens, mit dem Galliumnitrid * 1-Einkristallsubstrate von 2 Zoll oder mehr in Massenproduktion hergestellt werden können“
Nahezu kein Verzug (Krümmungsradius ca. 1,5 km)
Kristallinität mit sehr wenig Mosaik,
Exzitonen * 2 emittieren Licht,
Herstellung von hochreinem Galliumnitrid-Einkristallsubstrat
Beitrag zur Leistungselektronik der nächsten Generation durch die Lieferung hochwertiger Galliumnitrid-Substrate
Pressemitteilung / Forschungsergebnisse Universität Tohoku
Universität Tohoku: Bedeutung der erfolgreichen Produktion von „high quality GaN single crystal“ (New Switch)
Ammonothermal growth of 2 inch long GaN single crystals using an acidic NH4F mineralizer in a Ag-lined autoclave
– IOPscience
Abstract
Seeded ammonothermal growths of a few-mm-thick GaN crystals on a 2 inch diameter c-plane and a 45 mm longm-plane GaN wafers
were carried out by using an NH4F mineralizer in a 60 mm diameter Ag-lined autoclave.
As a result of dynamic control of the temperature profile,
low dislocation density and nearly bowing-free m-plane GaN was grown:
i.e. the full-width at half-maximum values for the X-ray rocking curves of the 10$\bar{1}$0 and 10$\bar{1}$ 2 reflections
were smaller than 28 arcsec and the radius of curvature was estimated to be 1460 m.
In addition,
its low temperature photoluminescence spectrum exhibited free and neutral donor-bound exciton emission peaks.
https://iopscience.iop.org/article/10.35848/1882-0786/ab8722