3D欠陥可視化が次世代ガリウム酸化物パワー半導体を実現

Novel Crystal Technologyは、ファインセラミックスセンターとの共同により、位相差顕微鏡を用いてβ型酸化ガリウム結晶内部の欠陥を三次元的に可視化できる画期的な評価手法を実証しました。

酸化ガリウムは、次世代パワーエレクトロニクスにおいて高効率かつ高い耐電圧を実現できる有望な超ワイドバンドギャップ半導体材料として広く認識されています。しかし、結晶成長段階で転位などの構造欠陥を特定することは、従来は困難で時間のかかる課題でした。

この新しい手法は、材料全体にわたる欠陥の種類と空間分布を高精度にマッピングできます。簡便なセットアップで高速に運用できる位相差顕微鏡法により、6インチウエハー全体を含む広い表面領域を迅速に観察できます。

三次元イメージングにより、ほとんどの転位はわずかな傾きで結晶をまっすぐ貫通する一方、傾斜角の違いや局所的な蛇行経路など、多様な欠陥挙動も存在することが明らかになりました。こうした空間的知見により、エンジニアは結晶成長条件を大幅に最適化でき、信頼性の高い高性能な酸化ガリウム電力デバイスの実現に道が開かれます。