【プログラム】

　次世代パワー半導体として期待される酸化ガリウムでは、高性能・高信頼性デバイスの実現に向けて、結晶中に存在する転位などの欠陥を正確に把握することが重要です。本講演では、従来は観察が難しかった結晶内部の欠陥を、試料を壊すことなく三次元的に可視化する新しい光学イメージング技術について紹介します。放射光X線トポグラフィーとの比較による検証例や、転位の立体的な形状・傾きを捉えた結果を示しながら、将来の大口径ウエハ全面・高速検査への展開についてもわかりやすく解説します。

【章立て】
　1 β-Ga2O3パワー半導体と結晶欠陥

　2 結晶欠陥評価の従来技術

　3 位相差顕微鏡による転位観察

　4 β- Ga2O3転位の高速・高分解能イメージング

　5 転位の三次元イメージング

　6 ナノスケール表面欠陥への展開

　7 ウエハ全面検査への展開

　8 今後の展望

　質疑応答


【キーワード】
　次々世代半導体材料・パワーデバイス、超高電圧パワーデバイス、スマートシティ、極限環境下でのデバイス動作、Ga2O3パワーデバイスへの期待　　

【講演の最大のPRポイント】
　従来は困難だった酸化ガリウム内部の転位・欠陥を、試料を壊さず三次元で観察できる革新的イメージング技術を確立。ウエハ全面検査や高信頼性デバイス開発へ直結する実用性を解説します。

【習得できる知識】
　・酸化ガリウム（β‑Ga₂O₃）が次世代パワー半導体として注目される理由と材料特性
　・転位などの結晶欠陥がデバイス性能・信頼性に与える影響と、その重要性
　・従来の欠陥評価技術（X線トポグラフィー等）の限界と課題
　・非破壊・三次元で欠陥を可視化する新しい光学イメージング技術の原理と優位性
　・ウエハ全面検査や高信頼性デバイス開発への応用可能性と今後の展望

【プログラム】

　電気エネルギーの効率的な消費（消費電力エネルギーの削減）に向けて、電力制御に用いられるパワー半導体デバイスの役割が一つのカギを握ります。すなわち、パワー半導体デバイス自体で消費されるエネルギーが小さい、電力制御を効率的に行うことができる、といった特徴が求められます。Siに変わり、次世代半導体と呼ばれたSiC、GaNがこの特徴に叶う半導体材料として活発な研究が行われ、前者は電動自動車や電車、後者は電源アダプター等に実用化が進んできました。その意味では、もはや「次世代」半導体と言えないかもしれません。今後、さらに幅広い電力分野への適用、例えば10kV以上の電力機器や発送配電設備等での利用に向けて、次々世代半導体と呼ばれ、次世代半導体よりもバンドギャップの大きい半導体、例えば酸化ガリウム(Ga2O3)、窒化アルミニウム(AlN)、ダイヤモンド等への期待が高まっています。

　→本セミナーは、これらの中で注目されているGa2O3に焦点を当て、その特徴と開発の動向をについて具体的なお話をお伺いするものです。

【章立て】
　1. 酸化ガリウムの基礎物性
　　1.1 酸化ガリウムのデバイス構造からみた開発のポイント
　　1.2 酸化ガリウムの結晶多形

　2. ミストCVD法
　　2.1 ミストCVD法の原理

　3. ミストCVDによる結晶多形制御
　　3.1　β相でのミストCVDの適用例（混晶と不純物添加）
　　3.2　α相でのミストCVDの適用例（混晶と不純物添加）
　　3.3　κ相でのミストCVDの適用例（混晶と不純物添加）
　　3.3　γ相、δ相のミストCVDの適用例

　4. まとめ

　質疑応答



【キーワード】
　ミストCVD 酸化ガリウム　ワイドバンドギャップ半導体　結晶成長　パワー半導体


【講演者の最大のPRポイント】
　講演者は5つの酸化ガリウムの結晶多形の制御に唯一成功している。ミストCVDを用いて様々な酸化物半導体を扱っており、その経験を活かした結晶成長制御技術について解説する。

【習得できる知識】
　Au並みの導電性を持つ酸化物薄膜の開発および酸化ガリウムデバイスへの応用例
　ワイドバンドギャップ半導体で注目されている酸化ガリウムの結晶多形制御
　酸化ガリウムパワーデバイス開発のこれまでの流れと将来展望

【プログラム】

　酸化ガリウム (Ga2O3) は、次世代パワーデバイス用途の新半導体材料として期待されるに足る優れた材料物性を有する。また、原理的に大口径かつ高品質な単結晶基板を、融液成長法により安価かつ簡便に作製することができるという、産業上の大きな魅力も合わせ持つ。こういった特徴から、SiC, GaNに続く次世代パワーデバイス材料候補として現在注目を集めている。本講演では、Ga2O3パワーデバイスの位置づけ・魅力、現在までのエピタキシャル薄膜成長、デバイス（トランジスタ、ショットキーバリアダイオード）の研究開発状況、今後に向けた課題および展望などについて解説する。

【章立て】
　1. Ga2O3の物性、材料的特長

　2. Ga2O3エピタキシャル薄膜成長技術の研究開発状況

　3. Ga2O3トランジスタの研究開発状況

　4. Ga2O3ショットキーバリアダイオードの研究開発状況

　5. まとめ、実用化への展望

　質疑応答


【キーワード】
　酸化ガリウム（Ga₂O₃）の材料物性、融液成長法による大口径単結晶基板  （安価・高品質・大面積化という産業的優位性）、Ga₂O₃エピタキシャル薄膜成長技術、Ga₂O₃パワーデバイス（MOSFET / SBD）  


【講演の最大のPRポイント】
　SiCやGaNが抱える基板の大口径化の難しさ、製造コストの高さ、欠陥密度の課題を、 Ga₂O₃は融液成長法で一気に解決できます。しかも 臨界電界が高く、デバイスの高耐圧化に直結する材料物性を持つため、材料物性と産業化の両面で“実用化しやすい超広帯域ギャップ材料”という強みがあります。その“超広帯域ギャップ材料でありながら、大口径・高品質基板を安価に量産できる唯一の次世代パワー半導体”の特徴を解説します。


【習得できる知識】
　・酸化ガリウム（Ga₂O₃）の材料物性  
　　（超広帯域ギャップ・高臨界電界など、次世代パワー半導体としての根拠）

　・融液成長法による大口径単結晶基板  
　　（安価・高品質・大面積化という産業的優位性）

　・Ga₂O₃エピタキシャル薄膜成長技術  
　　（MOCVD・HVPE・MBEなど、デバイス性能を左右するコア技術）

　・Ga₂O₃パワーデバイス（MOSFET / SBD）  
　　（トランジスタ・ショットキーバリアダイオードの研究開発状況）

　・実用化への課題と展望  
　　（熱設計、欠陥、量産化、競合材料との比較を含む将来像）