パワー半導体は、産業機器や車、家電などの電力制御に幅広く使われている。現在、社会全体でのカーボンニュートラル実現に向け、再生可能エネルギーや電動車の大きな電力を制御する際の電力ロスを低減できる次世代パワー半導体の実用化・普及拡大が期待されている。その1つであるGaNパワー半導体の開発においては、課題である生産性向上(コスト低減)の実現に向け、GaN基板の高品質化・大口径化が求められている。
このたび豊田合成と大阪大学は、環境省が主導するプロジェクト※2において、ナトリウムとガリウムを混合した液体金属の中でGaNの結晶を成長させる手法(ナトリウムフラックス法)を活用し、世界最大級となる6インチを超える高品質なGaN基板(GaN種結晶)を作製した。今後、6インチの基板量産化に向けた品質の評価などを行い、更なる品質改善と大口径化(6インチ以上)を進めていく。
※1 豊田合成はGaNに関する知見(青色LED・UV-C LED)を用いた次世代パワー半導体の開発を進めている。
※2 「GaN技術による脱炭素社会・ライフスタイル先導イノベーション事業」。GaN基板の開発をベースに、応用製品の社会実装によるCO2削減効果の検証までを含めた大型プロジェクト。