OKIと信越化学工業、QST基板上でのGaNの剥離・接合技術を開発
同技術は、信越化学が独自改良したQST基板とOKIのCFB技術を組み合わせたもの。これによりGaNの縦型導電が可能となり、大電流を制御できる縦型GaNパワーデバイスの実現につながる。
GaNデバイスは、電圧1,800ボルト（V）以上の高耐圧が求められるパワーデバイス、Beyond 5G向けの高周波デバイス、および高輝度なマイクロLEDディスプレイなど、高デバイス特性と低消費電力を両立する次世代デバイス。
特に縦型GaNパワーデバイスは、電気自動車の走行距離の延長や給電時間の短縮など基本性能を向上するデバイスとして、今後需要が大きく拡大することが期待されているが、縦型GaNパワーデバイスの社会実装に向け、「生産性を向上するためのウエハーの大口径化」「大電流制御を可能にするための縦型導電の実現」の2つの課題がある。
信越化学が独自改良したQST基板（※1）は、GaNと熱膨張係数が同等であるため、反りやクラックの抑制できる。この特性により、8インチ以上のウエハーでも高耐圧な厚膜GaNの結晶成長が可能となり、大口径化の課題を解決した。
OKIのCFB技術（※2）は、このQST基板から高デバイス特性を維持した状態でGaN機能層のみを剥離できる技術。GaN結晶成長に必要な絶縁性バッファー層を除去し、オーミックコンタクト（※3）が可能な金属電極を介してさまざまな基板に接合できるため、放熱性の高い導電性基板に接合することで、高放熱と縦型導電の両立を実現するという。
今後両社は、GaNデバイスを製造するユーザーに、信越化学がQST基板またはエピタキシャル基板を提供し、OKIがパートナーリングやライセンスによってCFB技術を提供することで、縦型GaNパワーデバイスの実現と普及を目指す。
※1：米Qromis社により開発されたGaN成長専用の複合材料基板。2019年に信越化学がライセンス取得。
※2：Crystal Film Bondingの略。OKIが開発した、結晶膜を成長基板から剥離し異種材料基板へ接合する技術。
※3：オームの法則に従って線型の電流-電圧曲線を持つ電気的接合。
