酸化ガリウムを活用した次世代パワーデバイスの開発動向と量産化に向けた取り組みおよび結晶多形制御【LIVE配信・WEBセミナー】

セミナープログラム

【第1講】 酸化ガリウムの基礎物性とそのパワーデバイスデバイス応用への期待

【時間】 10:30-11:45
【講師】京都大学　成長戦略本部 / 研究員 (名誉教授)　藤田　静雄　氏

【講演主旨】
　私が担当する第1講では、次世代から次々世代に引き継がれるべき課題（SiC、GaNに代わりなぜGa2O3など次々世代半導体材料が求められているのか）に始まり、それに向けたGa2O3の特徴を基礎物性を基に述べ、研究開発の現状に簡単に触れ、今後Ga2O3によるパワーデバイスがどのように進展し、そのような領域で役立つのだろうかという展望を示します。これを通じて、第2講以降の講演をより良くご理解いただくためのイントロダクトリートークになれば幸いと思っています。
　このようなパワー半導体デバイスが広がることにより、社会のインフラやシステムにも変革が期待されます。前者は例えば直流送電を基本とするスマートホームやスマートシティにつながると思われます。したがって、パワー半導体デバイスそのものを扱っておられる研究者、技術者の方に限らず、広い専門分野の方にパワー半導体デバイスの進展、次々世代に何が起こりそうか、といった知識を持っていただき、新しいチャンスにつなげていただきたいと思っています。

【プログラム】
１．パワーエレクトロニクスに用いられるデバイスと特性
　　1.1　パワーエレクトロニクスに用いられるデバイス
　　1.2　パワーエレクトロニクス・デバイス材料に求められる特性
　　1.3　ワイドバンドギャップ半導体が用いられる理由
2．酸化ガリウム (Ga2O3) のパワーエレクトロニクス・デバイス応用
　　2.1　Ga2O3の物性的な特徴
　　2.2　Ga2O3の結晶形
　　2.3　Ga2O3パワーデバイスに期待すること
　　2.4　Ga2O3パワーデバイス研究開発の概観
　　2.5　Ga2O3パワーデバイスのインパクト
3.　Ga2O3以外の次々世代半導体材料
4.　Ga2O3パワーデバイスへの期待
　　4.1　高電圧かつ高電流の領域での高効率化
　　　　　（例：リニアモーターカー・電動航空機、高電圧での電力輸送系統）
　　4.2　高温動作、高い放射線耐性例：
　　　　　（深い地中、宇宙など極限環境、原子炉等）
　　4.3　高電圧・高電流の領域に限らず、デバイスの低コスト化
5．まとめ
【質疑応答】

【キーワード】
次々世代半導体材料・パワーデバイス、超高電圧パワーデバイス、スマートシティ、極限環境下でのデバイス動作、Ga2O3パワーデバイスへの期待

【講演のポイント】
Ga2O3が次々世代のパワーデバイス材料として注目されるきっかけを与えたのは、2011-2014年度に実施されたNEDOのプロジェクトです。講演者はこれをきっかけに、Ga2O3に関する国際ワークショップを立ち上げるなど、Ga2O3の進展を見てまいりました。それをもとに、現時点でぜひ注目いただきたいツボをご紹介する予定です。

【習得できる知識】
本セミナー聴講者のみなさまは、次々世代のパワーデバイス材料としてのGa2O3の特徴、研究開発の現状、将来への展望について総合的にご理解いただけると思います。第1講ではイントロダクトリートークとして、第2講以降で聞いていただきたいツボを述べ、より良い理解につなげていただき、本セミナーがより有意義なものになりますように導かせていただきたいと思っています。あわせて、他に次々世代半導体材料についても、その概略に目を向けていただくきっかけになれば有難いと思っています。次々世代半導体材料は単に新しいデバイスの開発にとどまらず、社会のインフラを変えることにも貢献しそうです。したがって、デバイスのみにかかわらず、未来の社会システムの変革を期待することを感じていただけたら幸いです。

【第2講】 酸化物導電体の開発と酸化ガリウムへの応用

【時間】 12:45-14:00
【講師】物質・材料研究機構　ナノアーキテクトニクス材料研究センター / 独立研究者　原田　尚之　氏

【講演主旨】
　半導体デバイスの性能は、配線や電極に用いる金属材料の特性に大きく左右されます。本講演では、最近開発した高導電性酸化物薄膜について紹介します。この薄膜は層状結晶構造を持ち、酸化物でありながら優れた導電性を示します。さらに、酸化ガリウムとの積層によるデバイス作製例を通して、物質科学に基づく新材料およびヘテロ構造開発について概観します。

【プログラム】
1. 酸化物導電体のご紹介
　1.1 金属薄膜の用途
　1.2 金属性デラフォサイト型酸化物
２．基礎物性
　2.1 導電性
　2.2 熱伝導性
　2.3 表面分極と仕事関数
3. 可能性のある用途
　3.1 微細配線
　3.2 高仕事関数電極
4 酸化ガリウムへの応用
　4.1 ヘテロ構造の作製
　4.2 ショットキーダイオード
【質疑応答】

【キーワード】
エレクトロニクス、パワーデバイス、配線、電極、透明導電体、仕事関数

【講演のポイント】
Au並みの導電性を持つ酸化物薄膜を開発しました。厚さ約30nmで抵抗率約4μΩcm。高い安定性と耐熱性（800℃）、高い剥離強度を備えます。仕事関数は最大7.8eVで、1550nm近赤外光を良好に透過します。本講演では酸化ガリウムデバイスへの応用例を紹介します。

【習得できる知識】
・物質科学に基づいた新材料の開発
・ヘテロ構造開発の実際
・酸化物導電体

【第3講】 ミストCVDによる酸化ガリウムの結晶多形制御

【時間】 14:10-15:25
【講師】京都工芸繊維大学　電気電子工学系 / 教授　西中　浩之　氏

【講演主旨】
　本講演ではワイドバンドギャップ半導体で注目されている酸化ガリウムの結晶多形制御について紹介する。講演者が開発したミストCVD法を用いて、酸化ガリウムの5つの結晶多型の制御に成功している。デバイス応用に向けて、単相の結晶相を得ることは適切なデバイス動作に向けて重要な課題となっている。本講演では、酸化ガリウムの結晶多型制御に向けた検討例と、その進展について講演を行う。

【プログラム】
1. 酸化ガリウムの基礎物性
　1.1 酸化ガリウムのデバイス構造からみた開発のポイント
　1.2 酸化ガリウムの結晶多形
2. ミストCVD法
　2.1 ミストCVD法の原理
3. ミストCVDによる結晶多形制御
　3.1　β相でのミストCVDの適用例（混晶と不純物添加）
　3.2　α相でのミストCVDの適用例（混晶と不純物添加）
　3.3　κ相でのミストCVDの適用例（混晶と不純物添加）
　3.3　γ相、δ相のミストCVDの適用例
4. まとめ
【質疑応答】

【キーワード】
ミストCVD 酸化ガリウム　ワイドバンドギャップ半導体　結晶成長　パワー半導体

【講演のポイント】
講演者は5つの酸化ガリウムの結晶多形の制御に唯一成功している。ミストCVDを用いて様々な酸化物半導体を扱っており、その経験を活かした結晶成長制御技術について解説する。

【習得できる知識】
・酸化ガリウムの基礎知識
・酸化ガリウムの結晶多形
・ミストCVD

【第4講】 高耐圧酸化ガリウムパワーデバイス開発の進展

【時間】 15:35-16:50
【講師】株式会社ノベルクリスタルテクノロジー　取締役　佐々木　公平　氏

【講演主旨】
　β型酸化ガリウムは、その材料物性と品質の高さから、次世代のパワーデバイス半導体材料として世界中から注目されている。我々の開発チームは2010年から酸化ガリウムの結晶成長技術開発とそのパワーデバイス応用に取り組んできた。これまでは日本初の技術として我々が世界を大きくリードしてきたが、ここ数年は中国と米国での開発の進展が著しい。本講座では、過去十数年の酸化ガリウム開発の歴史と現在の技術レベルを俯瞰し、今後の開発課題についてまとめたいと思う。

【プログラム】
・パワーデバイス材料としての酸化ガリウムの魅力
・酸化ガリウム単結晶基板開発の進展
・酸化ガリウムエピタキシャル成長技術開発の進展
・酸化ガリウムダイオード開発の進展
・酸化ガリウムトランジスタ開発の進展
【質疑応答】

【キーワード】
酸化ガリウム、半導体、結晶成長、パワーデバイス、ダイオード、トランジスタ、省エネルギー

【講演者のPRポイント】
講演者は、酸化ガリウム開発のトップランナーの一人として、その結晶成長技術開発からデバイス応用まで携わってきた。国内外の特許出願数は200件を超える。本講演では酸化ガリウムパワーデバイス開発のこれまでの流れと将来展望についてお伝えしたい。

【習得できる知識】
・パワーデバイス材料としての酸化ガリウムの魅力
・酸化ガリウムの結晶成長技術やパワーデバイス開発の、これまでの流れと将来展望
・当社が実施中の酸化ガリウム国家プロジェクトの進展状況

セミナー講師

第1部　 京都大学　 成長戦略本部 / 研究員 (名誉教授)　 藤田　静雄　氏
第2部　 物質・材料研究機構　 ナノアーキテクトニクス材料研究センター / 独立研究者　 原田　尚之　氏
第3部　 京都工芸繊維大学　 電気電子工学系 / 教授　 西中　浩之　氏
第4部　 株式会社ノベルクリスタルテクノロジー　 取締役　 佐々木　公平　氏

セミナー受講料

【1名の場合】60,500円(税込、テキスト費用を含む)
2名以上は一人につき、16,500円が加算されます。