SiCは、新しいタイプの半導体材料として、その優れた物理的・化学的特性と電気的特性により、短波長光電子デバイス、高温デバイス、耐放射線デバイス、高出力／高出力電子デバイスの製造において最も重要な半導体材料となっています。特に、極端で過酷な条件下での使用において、SiCデバイスの特性はSiデバイスやGaAsデバイスをはるかに上回ります。そのため、SiCデバイスや各種センサーは徐々にキーデバイスの一つとなり、ますます重要な役割を果たしています。
SiCデバイスと回路は1980年代以降、特に最初のSiC基板ウェハが市場に投入された1989年以降、急速に発展してきました。発光ダイオード、高周波高出力、高電圧デバイスなどの分野では、SiCデバイスが広く商業的に使用されています。開発は急速です。約10年の開発を経て、SiCデバイスプロセスは商用デバイスを製造できるようになりました。Creeに代表される多くの企業が、SiCデバイスの商用製品の提供を開始しています。国内の研究機関や大学も、SiC材料の成長とデバイス製造技術において満足のいく成果を上げています。SiC材料は非常に優れた物理的および化学的特性を備えており、SiCデバイス技術も成熟していますが、SiCデバイスと回路の性能は優れていません。さらに、SiC材料とデバイスプロセスを絶えず改善する必要があります。S5Cデバイス構造を最適化したり、新しいデバイス構造を提案したりすることにより、SiC材料を最大限に活用する方法にさらなる努力を払う必要があります。
現在、SiCデバイスの研究は主に個別デバイスに焦点を当てています。各種デバイス構造について、初期の研究では、デバイス構造を最適化せずに、対応するSiまたはGaAsデバイス構造をSiCに単純に移植するだけです。SiCの固有酸化膜はSiと同じSiO₂であるため、ほとんどのSiデバイス、特にm-paデバイスはSiC上に製造できます。単純な移植ではありますが、得られたデバイスの中には満足のいく結果を達成したものもあり、すでに工場市場に投入されているものもあります。
SiCオプトエレクトロニクスデバイス、特に青色発光ダイオード（BLU-ray LED）は1990年代初頭に市場に投入され、初めて量産されたSiCデバイスとなりました。高電圧SiCショットキーダイオード、SiC RFパワートランジスタ、SiC MOSFET、およびSiC mesFETも市販されています。もちろん、これらのSiC製品の性能はSiC材料の優れた特性を十分に発揮するには程遠く、SiCデバイスのより強力な機能と性能は依然として研究開発が必要です。このような単純な移植では、SiC材料の利点を十分に活用できないことがよくあります。SiCデバイスのいくつかの利点においてさえも。当初製造されたSiCデバイスの中には、対応するSiまたはCaAsデバイスの性能に匹敵しないものもあります。
当社では、SiC材料特性の利点をSiCデバイスの利点にさらに生かすため、デバイス製造プロセスやデバイス構造の最適化、あるいは新構造・新プロセスの開発によるSiCデバイスの機能・性能向上に向けた研究を進めています。
投稿日時: 2022年8月23日