近年來，作為第三代半導體材料的碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)取得了長足發(fā)展，而氧化鎵有望實現(xiàn)更高的擊穿電壓和更低的功率損耗，因而備受期待。

　　7月28日，三菱電機集團宣布，已投資日本氧化鎵晶圓開發(fā)和銷售企業(yè)Novel Crystal Technology，今后將加快研究開發(fā)高性能低損耗氧化鎵功率半導體。去年5月，Novel Crystal Technology曾宣布，羅姆承接了該公司實施的配股增資。近年來，作為第三代半導體材料的碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)取得了長足發(fā)展，而氧化鎵有望實現(xiàn)更高的擊穿電壓和更低的功率損耗，因而備受期待。三菱電機希望將其長期積累的低功率損耗、高可靠性功率半導體產(chǎn)品設(shè)計和制造技術(shù)與Novel Crystal Technology公司的氧化鎵晶圓制造技術(shù)相結(jié)合，加快開發(fā)卓越節(jié)能的氧化鎵功率半導體。

根據(jù)Novel Crystal Technology官網(wǎng)信息顯示，該公司最新募資總額為9.5 億日元 ，其中三菱電機、ALCONIX 全球創(chuàng)新基金投資事業(yè)有限責任合伙企業(yè)、ALCONIX VENTURES、太陽日酸、CBC株式會社、TNP Threads of Light 為新投資方。該公司稱，自2022財年上次增資以來，其一直致力于提高β-Ga2O3 100 mm 外延片的質(zhì)量，并構(gòu)建能夠?qū)崿F(xiàn)超低損耗、大電流功率器件的量產(chǎn)體系。此外，該公司還積極投入二極管和晶體管的開發(fā)，并取得了很多開發(fā)成果。該公司2022年至2023年主要成果為：

• 制作世界首個倒置氧化鎵DI-MOS晶體管<2022年9月>;

• 開發(fā)下一代功率半導體β型氧化鎵晶體缺陷成像技術(shù)<2022年12月>;
  

• 在日本首次成功確認了搭載氧化鎵肖特基勢壘二極管的實際350W電流連續(xù)功率因數(shù)校正電路的動作<2023年4月>;
  

  
  

　　Novel Crystal Technology表示，通過本次增資獲得的資金以及與投資者的合作，其將進一步加快產(chǎn)品開發(fā)，推動β-Ga2O3的商業(yè)化。具體而言，本次增資獲得的資金將用于增加肖特基勢壘二極管(SBD)100mm晶圓的產(chǎn)量，計劃從本財年起向企業(yè)、大學、研究機構(gòu)等提供樣品。同時，該公司還計劃將資金分配給制造投資、開發(fā)制造技術(shù)以提高晶圓質(zhì)量和降低成本，以及開發(fā)展示超越SiC的β-Ga2O3器件的性能。此外，該公司還將繼續(xù)推進晶圓直徑和質(zhì)量的提高、晶體管性能的提高等開發(fā)。根據(jù)日經(jīng)新聞去年8月的報道，Novel Crystal Technology由“氧化鎵(GaO)”制成的晶圓最早將于2025年開始量產(chǎn)。按計劃，該公司2025年起每年生產(chǎn)2萬枚100毫米晶圓，到2028年量產(chǎn)生產(chǎn)效率更高的200毫米晶圓。

       據(jù)了解，Novel Crystal Technology是世界上最早開發(fā)、制造和銷售功率半導體用氧化鎵(Ga2O3)晶圓的公司之一，擁有三菱電機制造氧化鎵功率半導體產(chǎn)品所需的晶圓制造技術(shù)，是氧化鎵晶圓領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)。該公司成立于2015年6月，并主要從事氧化鎵外延薄膜襯底的制造與銷售(涵蓋單晶及應(yīng)用產(chǎn)品等)。截至2023年7月28日，該公司注冊資本為6.3988億日元，其股東包括田村、AGC、特瑞仕半導體、Hazama Ando、JX金屬、安川電機、三菱電機、Iwatani 風險投資、羅姆、佐鳥電機、Alconix Ventures、大陽日酸、新電元、雙日機械、CBC、TNP Threads Of Light等。

      2022年3月1日，Novel Crystal Technology宣布，其與太陽日酸株式會社和東京農(nóng)業(yè)技術(shù)大學合作，首次成功地利用鹵化物氣相外延(HVPE)方法在6英寸晶圓上沉積了下一代半導體材料β-Ga2O3。

      2022年3月14日，Novel Crystal Technology已經(jīng)與佐賀大學合作開發(fā)了第三代氧化鎵100毫米外延片。該公司和佐賀大學改進了外延片的制造技術(shù)，并將致命缺陷的數(shù)量減少到傳統(tǒng)晶圓的1/10。這一技術(shù)改進促使氧化鎵在火車、工業(yè)設(shè)備和電動汽車所需的100 a級動力裝設(shè)備中的商業(yè)化使用成為可能。

       2022年9月，Novel Crystal Technolog已經(jīng)確認了具有足夠高閾值電壓(6 V)的高擊穿電壓(1 kV)氧化鎵反向雙植入MOS晶體管(DI-MOSFET)的基本操作，作為其參與國家安全技術(shù)研究促進基金(JP004596)的“反向MOS溝道型氧化鎵晶體管的研究與開發(fā)”計劃的一部分。這一 創(chuàng)舉是世界首個在氧化鎵(β-Ga2O3)研究上所取得的成就，該技術(shù)將極大地推動中高壓(0.6-10 kV)氧化鎵晶體管的發(fā)展，從而推動電力電子產(chǎn)品向更低價格和更高性能邁進。

       2022年12月，該公與一般財團法人精密陶瓷中心和兵庫縣公立大學法人兵庫縣立大學等共同合作，利用X射線衍射現(xiàn)象之一的“異常透射現(xiàn)象”，進行X光。就像用攝影檢查人體一樣，在世界上首次成功地在短時間內(nèi)、非破壞的情況下全部可視化β-Ga2O3晶體內(nèi)部的各種晶格缺陷(如下圖)。利用該技術(shù)，可以精確掌握晶體內(nèi)缺陷的空間分布和缺陷種類的相關(guān)信息，為優(yōu)化晶體生長條件提供準確的反饋。面向β-Ga2O3功率器件的普及，可以期待結(jié)晶的高品質(zhì)化的進一步加速。