在日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）的“战略性节能技术创新项目”中致力于“β-Ga2O3（氧化镓）SBD（肖特基势垒二极管）”产品化的Novel Crystal Technology公司（埼玉县狭山市），开发出了安培级1200V耐压氧化镓SBD。NEDO与该公司于2021年12月24日发布了这项全球首创的成果。详细内容已于2021年12月15日发表在应用物理学会发行的期刊《Applied Physics Express》的在线版上。
在2英寸晶圆上制作的安培级1200V耐压氧化镓肖特基势垒二极管的外观照片（供图：新能源产业技术综合开发机构）
今后，该公司将通过NEDO的项目确立此次成功试制的1200V耐压氧化镓SBD的制造流程并评估其可靠性，目标是在2023年实现产品化。
同时，还将利用去年6月开始销售的高品质氧化镓100毫米外延片，建设100毫米量产代工生产线。
氧化镓与同样作为取代硅的高性能材料开发的碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）相比，可利用其优异的材料特性和低成本的晶体生长方法，制造低损耗、低成本的功率器件。
Novel Crystal Technology公司为推进氧化镓器件的产品化，从2017年开始在NEDO的“战略性节能技术创新项目”的支援下致力于氧化镓SBD的产品化开发工作。
此次通过并用研究试产线和代工厂，实现了使用2英寸晶圆的沟道型氧化镓SBD的量产工艺，全球首次开发出安培级1200V耐压的氧化镓SBD。
今后，预计需要提高电压和功耗的新一代快速充电器等可能会采用基于该开发成果的高耐压氧化镓SBD。
取得此次这项成果的背景是，Novel Crystal Technology的母公司田村制作所利用2011年度~2013年度的NEDO“节能创新技术开发项目/超高耐压氧化镓功率器件研究开发”项目的成果，于2015年成功开发出了全球首款功率器件用氧化镓外延片。
另外，还从2018年度开始在NEDO的资助项目“战略性节能技术创新项目/安培级氧化镓功率器件开发”中，一直在推动用于功率器件的氧化镓SBD的实用化开发。
传统上，氧化镓SBD的大电流化开发一直使用工艺相对比较简单的平面型结构，但平面型SBD由于漏电流较大，很难制作1200V耐压的氧化镓SBD。
为此，该公司2017年对可将反向漏电流降至1000分之1的沟道型氧化镓SBD成功实施了原理验证，推进了耐压的提高和大电流化。
另外，此次通过并用研究试产线和代工厂，开发出了2英寸晶圆量产工艺，成功试制了安培级1200V耐压沟道型氧化镓SBD。
这将使目前推进的采用100毫米代工生产线的量产工艺开发，以及安装电路级别的1200V耐压氧化镓SBD的性能和可靠性评估成为可能，将大大促进低损耗氧化镓功率器件的产品化。
据预测，预计会利用该开发成果的中高耐压高速二极管的市场规模2022年为1200亿日元，2030年将扩大至1500亿日元（数据出自富士经济“2021年版新一代功率器件＆功率电子相关设备的市场现状与未来展望”），该公司计划通过氧化镓SBD涉足该市场。
原文：《科学新闻》
翻译编辑：JST客观日本编辑部
