日本制钢所（JSW）为量产下一代半导体基板——氮化镓基板，将在室兰制作所（北海道室兰市）开展验证试验。日本制钢所与三菱化学控股（HD）合作，在2022年供货样品，争取2023年度以后实现量产。日本制钢所预计，面向数据中心的基板等5G需求将扩大，争取到2030年度把这一业务培育到数十亿日元规模。

　　  

　　与传统的硅半导体基板相比，氮化镓基板的电力损失少、耐用性高。如果把控制电力的硅基板更换成氮化镓基板，可以降低大约10％的耗电量。

　　　

氮化镓基板还有望应用于汽车领域（左侧为使结晶生长的氮化镓基板）

　　　    

　　从10多年前开始，氮化镓基板作为代替硅基板的下一代半导体基板备受关注，但由于制造成本高，难以实现量产。

     　

　　日本制钢所2020年与三菱化学、日本东北大学联合开发出了氮化镓基板的量产方法。和2006年左右着手开发时相比，结晶生长速度提高到了数十倍，能以低成本量产。

    

2023年以后将在日本制钢所的室兰制作所量产氮化镓基板

   　　  

　　将在日本制钢所的大型压力容器中使三菱化学制造的氮化镓基板的结晶生长，让材料增厚。充分利用日本制钢所的大型容器制造技术和三菱化学的氮化镓基板材料技术，生产面向数据中心和基站的4英寸基板。从量产前的实验设备阶段开始，把生产效率提高100倍以上，确保盈利。

   　　 

　　此次引进的大型压力容器一次可同时生产数百块基板。如果每年运行6次左右，可以量产上千块。

      　

　　在使用氮化镓基板的产品中，作为增长市场最受期待的是控制电压和电流的功率半导体。功率半导体可用于纯电动汽车（EV）、工业设备及电网等广泛领域。据日本富士经济调查，2020年氮化镓功率半导体市场为22亿日元左右，到2030年预计会迅速增长到2020年的7.5倍，达到166亿日元。

     

        　　

　　2022年以后，氮化镓基板还有望应用于汽车领域。日本制钢所的新业务推进本部副本部长茅野林造自信地表示，“希望在2024年之前能稳定生产用于纯电动汽车等的6英寸氮化镓基板”。

   

    　　

　　日本制钢所在使水晶（用于数码相机的光学部件等）生长的压力容器方面，在日本国内的市场份额为100％。在高温高压下使结晶生长的技术实力已得到公认。此次又确立了氮化镓基板生产技术。

    　

　　日本制钢所下属的室兰制作所曾在反应堆压力容器使用的600吨钢块及火力发电站的蒸汽涡轮等领域占有很高的全球份额。但受到3.11东日本大地震影响，来自核电站的订单锐减，在全球脱碳浪潮下，蒸汽涡轮订单也受到影响。除了注塑成型机等工业设备外，还将加快向氢能源及下一代半导体材料等新业务转型。

  　　

　　日本经济新闻（中文版：日经中文网）札幌支社 鱼山裕慈

  　　

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