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摘 要：日本的研究小组开发出一种不使用贵金属制坩埚的新型晶体生长方法（冷坩埚氧化物晶体生长方法），并成功制备出有望作为下一代功率半导体的氧化镓晶体（最大直径约5cm）。在现有的晶体生长方法中，由于盛放熔体的坩埚使用贵金属铱（坩埚材料：约1.5万日元（约767.85元）/g，2022年2月市场价格），因此存在以下问题：①难以降低晶体的成本；②因制备方法导致氧缺陷产生。本次开发中，基于无坩埚晶体生长方法的凝壳熔炼法，通过株式会社C&A自主研发的设备，成功在不使用贵金属制坩埚的情况下制备出高品质的氧化镓晶体。利用该成果，能够以低成本制备出氧化镓衬底，并有望为低损耗氧化镓功率半导体的实现作出巨大贡献。
关键字：新型晶体生长方法、氧化镓晶体、下一代功率半导体、低成本、冷坩埚氧化物晶体生长方法
以超低成本的制备方法助力氧化镓功率半导体的实用化
为了实现碳中和，需要降低家电、电动汽车、工业机械、可再生能源发电设备等中进行电力转换的功率器件的能源消耗量。目前，使用硅的功率器件为主流，但其能量转换损耗较大，因此日本正在加速开发能够降低这种损耗的材料。
氧化镓具有优异的材料性质，其节能效果约为硅（Si）的3400倍，约为碳化硅（SiC）的10倍。此外，氧化镓与Si一样