豊田中央硏究所(愛知縣 長久手町 대표이사 石川宣勝)의 中村大輔 부연구원 등은 미세한 전위결함밀도를 종래보다 2~3자릿수 낮추고, 중공관통 결함도 제로로 만든 초고품질 탄화규소 단결정을 개발했다. a축 방향으로 반복 성장 등을 조합시킨 반복 a면(RAF)성장법을 개발하여 실현했다. 차세대의 고출력·초저손실 소자에 대한 응용이 기대되는 탄화규소 소자의 대폭적인 가격 인하와 디바이스 성능의 향상이 가능케 된다.
연구는 덴소의 협력도 얻었다. RA
F성장법은 결정 속 전위구조의 자세한 해석으로 도출해 냈다. 여러 번에 걸쳐서 a축 방향으로 성장하고, 이어서 c축 방향으로의 성장을 반복하는 방법이다.
종래의 c축 방향으로의 성정과 비교해 새 제조법으로 성장한 단결정은 관통결함이 전무할 뿐 아니라, 미세한 결함인 전위결함을 극적으로 억제할 수 있었다. 또 소경각(小傾角) 입계나 결정격자의 굴절이 거의 없다는 것도 알았다.
종래의 방법으로 제작한 지름 1.2인치와 새로운 제법으로 성장한 지름 2인치의 기판을 비교해도 면적이 큰데도 불구하고 결함이 대폭 줄어들었다.
따라서 신뢰성 높은 대(大) 전력용 칩의 제조가 가능하게 된다. 특히 대용량 전력변환장치 등의 하이파워 용도에서 대폭적인 저손실화와 기기의 소형화, 저가격화로 이어진다고 한다.
(NK)
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