2022年03月24日

AGC、酸化ガリウム融液物性測定に世界初成功・JAXA活用

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AGCは24日、国際宇宙ステーション「きぼう」日本実験棟で、JAXA（宇宙航空研究開発機構）の保有する静電浮遊炉を活用し、高融点材料である酸化ガリウムの融液物性測定に世界で初めて成功したと発表した。 　パワー半導体は、電力の制御を行う電子部品で、サーバー・自動車・産業用機械・家電製品などさまざまな電気・電子機器に組み込まれている。酸化ガリウムは既存のパワー半導体材料であるシリコンと比べて、電力損失が少なく、高電圧・大電流で使用できる可能性があるため、次世代パワー半導体材料として注目されている。 　同社は酸化ガリウムの将来性に注目し、2018年から半導体開発ベンチャーのノベルクリスタルテクノロジー社（本社：埼玉県狭山市）と共同で研究を行ってきた。酸化ガリウムは融点が約1800℃と非常に高温なため、従来のるつぼ（容器）に試料を入れて溶融させる方法では、不純物が混入しやすく、単結晶製造時の数値シミュレーションに必要な融液物性値の取得が困難だった。 　一方、JAXAの保有する静電浮遊炉はるつぼを用いず、レーザーで試料を溶融するため、高融点材料の融液物性値を高精度で取得することができる。 　 　今回静電浮遊炉の有償利用制度を使用して実験を行い、融点を含む幅広い温度域での酸化ガリウムの融液密度に加え、粘性係数や表面張力などの融液物性値の取得に世界初成功した。 　 　今後はこのデータを用いて数値シミュレーションを行うことで、酸化ガリウム単結晶基板の高品質化・大口径化に向けた技術開発を加速するとともに、製造時の更なる歩留まり向上を目指す。 　なお、同成果は2022年第69回応用物理学会 春季学術講演会（3月22～26日・青学大）で発表の予定。 ◆ 静電浮遊炉　： https://humans-in-space.jaxa.jp/kibouser/provide/elf/ ニュースリリース https://www.chem-t.com/fax/images/tmp_file1_1648088996.pdf