2023.11.02 【電源用部品／次世代パワー半導体技術特集】東京農工大学と大陽日酸、大陽日酸CSEが高純度β型酸化ガリウム結晶の高速成長を有機金属気相成長法で実現

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【図2】β-Ga₂O₃の成長速度および成長膜中の炭素不純物濃度の成長炉内圧力依存性。1000度にて、TMGa供給速度180μmol／min、O／Ga供給比970で成長。炉内圧力2.4～3.4kPaにおいて約5μm／hの成長速度かつ低炭素不純物濃度が両立されることが分かる

【図2】β-Ga₂O₃の成長速度および成長膜中の炭素不純物濃度の成長炉内圧力依存性。1000度にて、TMGa供給速度180μmol／min、O／Ga供給比970で成長。炉内圧力2.4～3.4kPaにおいて約5μm／hの成長速度かつ低炭素不純物濃度が両立されることが分かる

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【図1】（a）減圧ホットウォールMOVPE成長装置FR2000－OX外観（東京農工大学・熊谷研究室）、（b）成長炉の断面概略図。キャリアガスには高純度アルゴン（Ar）を用いた
【図2】β-Ga₂O₃の成長速度および成長膜中の炭素不純物濃度の成長炉内圧力依存性。1000度にて、TMGa供給速度180μmol／min、O／Ga供給比970で成長。炉内圧力2.4～3.4kPaにおいて約5μm／hの成長速度かつ低炭素不純物濃度が両立されることが分かる
【図3】β-Ga₂O₃のホモエピタキシャル成長速度のTMGa供給速度依存性。TMGa供給速度の増加に対して成長速度は線形に増加する。TMGa供給速度550μmol／minの時に、成長速度は16.2μm／hの高速度となることが分かる
【図4】β-Ga₂O₃（010）ウエハー上に成長速度16.2μm／hで1時間成長したホモエピタキシャル膜の電子顕微鏡像。平坦かつ均一なホモエピタキシャル膜が成長していることが分かる

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