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アンペア級で耐圧1200Vの酸化ガリウムSBDを開発：ノベルクリスタルテクノロジー

ノベルクリスタルテクノロジーは、アンペア級の大電流に対応する耐圧1200Vの「酸化ガリウムショットキーバリアダイオード」を開発した。2023年の製品化を目指す。次世代電気自動車や空飛ぶクルマなどの用途に向ける。

» 2022年01月12日 10時30分公開

[馬本隆綱，EE Times Japan]

次世代電気自動車や空飛ぶクルマなどに適用

　ノベルクリスタルテクノロジーは2021年12月、アンペア級の大電流に対応する耐圧1200Vの「酸化ガリウム（β-Ga₂O₃）ショットキーバリアダイオード（SBD）」を開発したと発表した。2023年の製品化を目指す。次世代電気自動車や空飛ぶクルマなどの用途に向ける。

2インチウエハーを用いて作製したβ-Ga₂O₃ SBDの外観出所：NEDO、ノベルクリスタルテクノロジー

　ノベルクリスタルテクノロジーは、タムラ製作所からのカーブアウトベンチャーで、情報通信研究機構（NICT）の技術移転ベンチャー。同社は2017年より、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の「戦略的省エネルギー技術革新プログラム／β-Ga₂O₃ SBDの製品化開発」に取り組んできた。

　そして今回、研究試作ラインとファウンドリを活用し、2インチウエハーを用いたトレンチ型β-Ga₂O₃ SBDの量産対応プロセスを開発した。アンペア級の大電流に対応する耐圧1200V品の開発に成功したのは世界でも初めてという。

トレンチ型β-Ga₂O₃ SBDの断面構造図と光学顕微鏡写真出所：NEDO、ノベルクリスタルテクノロジー

　これまで、大電流に対応できるβ-Ga₂O₃SBDは、プレーナ型の構造が一般的に用いられてきた。製造プロセスが比較的容易なためである。ところがこれだとリーク電流が大きく、耐圧1200V品を作製することは難しかったという。これに対し同社は、逆方向リーク電流を1000分の1に低減できるトレンチ構造のGa₂O₃SBDを開発し、その高耐圧化や大電流化に取り組んできた。

　今回試作したトレンチ型β-Ga₂O₃ SBDは、順方向電流I_F=2A（V_F=2.0V）で耐圧1200V、リーク電流は10^-9A以下と小さい。今回は2インチウエハー量産対応プロセスによって試作したが、既に100mmウエハーを用いた量産対応プロセスも開発中だという。

トレンチ型β-Ga₂O₃ SBDの電流－電圧特性出所：NEDO、ノベルクリスタルテクノロジー

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