ウエハー製品

窒化ガリウム(GaN)ウエハー「FGAN」

概要

ウエハー製品

FGANは、GaNの製造に一般的に用いられる気相結晶成長法ではなく、日本ガイシ独自の液相結晶成長法によりウエハー全面にわたる低欠陥密度を実現したGaNウエハーです。

今までにない超高輝度のレーザーダイオードや高効率なパワーデバイスを実現し、プロジェクター用光源や電気自動車用インバーターなどに活用できます。

特長

  • 高い結晶性を実現

    平衡系である液相から晶出したFGANは、結晶内に含まれる欠陥が少なく、非常に高い結晶性を示します。
    結晶性の高さは、これを用いて製造する光デバイス・高周波デバイス・パワーデバイスの出力や効率の向上、および、信頼性の向上に寄与します。

    ウエハー表面のカソードルミネッセンス像

    高い結晶性を実現

    高い結晶性を実現

    高い結晶性を実現

    結晶中の欠陥を黒点として検出する手法

    X-rayロッキングカーブ
    面指数 半値幅
    (0002) 50秒(典型値)

    ※ 結晶性を回折X線の鋭さで評価する手法

    X-rayロッキングカーブ

  • 不純物濃度を減らし高い透明性を実現

    FGANは不純物元素の含有量が小さいため、光吸収係数が非常に小さく、高い透明性を示します。
    高い透明性は、これを用いて製造する光デバイスの素子内での光吸収を抑制し、出力の向上に寄与します。

    SIMS分析結果
    元素 含有濃度(ppm)
    Li <0.01*
    O 2
    Na <0.01*
    Mg 0.2
    Al 4
    Si 1
    Ca <0.01*

    ※ 検出下限

    吸収係数

    吸収係数

製品展開

ウエハー製品

レーザーダイオード等の光源デバイス向けに直径2インチ品の量産体制を構築済みです。

高周波デバイス※1やパワーデバイス※2への適用を見据え、現在、さらなる大口径化・低転位化に取り組んでおり、早期の量産体制の構築を目指しています。

1:高周波デバイス:5G無線基地局、レーダー、衛星通信等で用いられる高周波信号増幅用の半導体素子

2:パワーデバイス:電気自動車・プラグインハブリッド車のインバーター、太陽光発電用パワーコンディショナー等で用いられる大電力制御用の半導体素子

ウエハー仕様例
項目 単位 2インチ 4インチ 6インチ
直径 mm 50 ± 0.3 100 ± 0.3 150 ± 0.3
厚み µm 330 ± 30 360 ± 40 400 ± 60
TTV µm ≦ 20 ≦ 20 ≦ 50
SORI µm ≦ 25 ≦ 50 ≦ 100
主面方位 - (0001) (0001) (0001)
オフ角度 degree 0.5 ± 0.2 0.5 ± 0.25 0.5 ± 0.3
欠陥密度 /cm2 ≦ 2x106
キャリア濃度 /cm3 ≧ 2x1018
比抵抗 Ω・cm ≦ 0.02
仕上げ:Ga面 - 鏡面
仕上げ:N面 - 粗面

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エレクトロニクス事業本部電子部品事業部営業部