JST anuncia el desarrollo exitoso de un dispositivo de crecimiento de GaN a granel de alta calidad basado en el método THVPE, un tema de desarrollo del Programa de transferencia de tecnología recién ampliado (NexTEP). El desarrollo hacia la aplicabilidad comercial fue llevado a cabo por la División de Innovación e I + D de Taiyo Nippon Sanso desde agosto de 2013 hasta marzo de 2019, basado en la investigación del profesor Akinori Koukitsu de la Universidad de Agricultura y Tecnología de Tokio. El equipo de investigación ha desarrollado un dispositivo de fabricación de cristales de GaN que alcanza alta velocidad, alta calidad, y crecimiento continuo.

El cristal de nitruro de galio (GaN) es un semiconductor ampliamente utilizado como diodo emisor de luz azul. pero también es adecuado para usar como material de dispositivo de potencia en equipos para operación de interruptores de alta velocidad y alto voltaje, Aplicaciones de alta corriente. El cristal de GaN es muy superior al cristal de silicio, el material corriente actual.

La mayoría de los sustratos de cristal de GaN utilizados en dispositivos electrónicos se fabrican mediante el método de epitaxia en fase de vapor de hidruro (HVPE). Es difícil producir cristales gruesos de GaN utilizando el método HVPE debido a las distorsiones en el cristal, y los cristales de GaN se cultivan en un sustrato heterogéneo de cristales semilla, y se despega repetidamente con un grosor de menos de 1 mm para su uso. Por esta razón, La fabricación comercialmente práctica de cristales de GaN no ha sido posible hasta ahora sobre la base del costo y la calidad del cristal. particularmente a la luz del trabajo previo y posterior requerido en el proceso, como limpiar el horno.

Taiyo Nippon Sanso ha avanzado el método HVPE para desarrollar un sistema de producción de cristal de GaN que alcanza alta velocidad, alta calidad, crecimiento continuo a través del método de epitaxia en fase de vapor de tri-haluro (THVPE) que utiliza un sistema de reacción de tricloruro de galio-amoníaco. El método THVPE logra formar cristales de alta calidad a una tasa de crecimiento de alta velocidad tres veces más rápida que los métodos convencionales actuales. con sólo una quinta parte de la tasa actual de defectos de dislocación.

El nuevo método THVPE también ofrece muchas ventajas económicas sobre las técnicas actuales, como no deteriorar el tubo de vidrio de cuarzo como el reactor, Previniendo la reducción del área de crecimiento de cristales, y reducir la aparición de policristales innecesarios.

Si la técnica THVPE puede desarrollarse más para lograr la producción de cristales gruesos de GaN, permitirá la producción en masa de sustratos de cristal de GaN a través del corte. La nueva técnica tiene una fuerte promesa de lograr un gran avance en el desarrollo de bajo costo, dispositivos GaN de alto rendimiento.