次世代パワー半導体の動き活発化

ＳｉＣ基板、２０年には１３２億円市場

　ＧａＮ基板、日系メーカーが主導権

　ＳｉＣ（炭化ケイ素）、ＧａＮ（窒化ガリウム）など次世代パワー半導体の動きが活発化している。

　家電、コンピュータ、自動車、鉄道などのコンバータやインバータといった電力変換器に用いることで、従来より一歩進めた省エネ効果を期待する。

　仏調査会社は、１５年のＳｉＣ基板市場、４８００万ドル（約５７億円）が２０年には２.３倍の１億１千万ドル（約１３２億円）に増加すると予測した（ヨール・ディベロップメント）。年平均２１％の成長率とみる。

　次世代パワー半導体は通常の半導体に比べ、電子が存在することのできない領域（禁制帯）、すなわちバンドギャップが大きい。そのため高い電圧下で使用しても、熱エネルギーにより電流が流れてしまうことがなく、耐圧性（電圧）が高い。

　また、電流を流した時の抵抗（オン抵抗）が低いなどの特徴を持っている。材料としてはＳｉＣ、ＧａＮのほか、Ｇａ_２Ｏ_３（酸化ガリウム）、ＡｌＮ（窒化アルミ）、ダイアモンドなどが開発されている。

　ＳｉＣ市場の拡大を支えているのが、ウエハー品質向上と生産量の増加に伴う価格の低下などが寄与している。今までウエハー径は４インチが主流であったが、１５年後半から６インチの量産が開始され、８インチの試作も始まっているという。

　ＳｉＣ基板では米クリ―社がトップメーカーで、ダウコーニング、ＳｉＣｒｙｓｔａｌが続き、最近、中国のＳｉＣメーカー４社が年１５万枚以上のウエハー生産能力を発表しているようだ。

　ＧａＮのバルク基板は、日系メーカーが主導権を持っている。

　ハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ）、アミノサーマル法などによって製造されている。結晶欠陥レベルも向上し、紫外ＬＥＤ用途などの商品化へ向けた検討も始まっている。