日本新技术能让氧化镓成本降至1/100
2022/04/24
源自东北大学的初创企业C&A与东北大学教授吉川彰的研发团队开发出一种技术,能以此前100分之1的成本制造有助于节能的新一代功率半导体的原材料“氧化镓”。新技术不需要昂贵的设备,成品率也将提高。计划在2年内制造出实用化所需的大尺寸结晶。
制造出的氧化镓结晶的大小约为5厘米(图由东北大学吉川教授提供) |
研发团队开发出了通过直接加热原料来制造氧化镓结晶的设备,制造出了最大约5厘米的结晶。将原料装入用水冷却的铜质容器,利用频率达到此前约100倍的电磁波,使原料熔化。
传统方法是加热使用贵金属铱制造的容器,熔化其中的材料,制造结晶。要制造直径约15厘米的实用性结晶,仅容器就需要3000万~5000万日元,还存在结晶的质量不够稳定等课题。
据称由于不需要昂贵的容器等原因,利用新方法能以目前约100分之1的成本制造氧化镓结晶。力争在2年内制造出直径15厘米以上的结晶。
新方法不采用贵金属铱,利用铜容器制造结晶(图由东北大学吉川教授提供) |
现在的功率半导体主要把硅用于基板,但课题是会产生电力损耗。氧化镓与碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等一起,作为新一代材料受到期待。据称氧化镓的电力损耗在理论上仅为硅的约3400分之1、碳化硅的约10分之1。
如果纯电动汽车(EV)的马达驱动用电源采用氧化镓制的功率半导体,就算电池容量相同,也能行驶更远距离。C&A和东北大学的团队将利用新方法降低此前成为瓶颈的生产成本,推动实用化。
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