“nano tech 2013”展会还很多展现了作为产品节能主力而遭到重视的功率半导体元件(以下称功率元件)用新部材。比方具有高导热率的散热资料、制造选用SiC和GaN的功率元件不可或缺的基板资料(图9)。
TASC展现了导热率高达450~850W/mK的散热基板(a)。电装等展现了口径到达6英寸的SiC基板(b)。大阪大学等介绍了集合以“钠溶剂法”制造的小型GaN结晶构成基板的制造技能(c)。
散热资料方面,技能研讨联盟单层CNT交融新资料研讨开发组织(TASC)展出了导热率为450~850W/mK的新资料。据称,该资料的导热率最大约为铝的4倍、铜的2倍。在会场上,TASC展现了选用该资料的散热板试制品。例如,用于燃料电池体系用IGBT和电动摩托车用DC-DC转换器的散热板。
此次展现的散热资料合成了碳纳米管(CNT)和铝。TASC没有揭露具体的制造的进程,只表明在将铝加热到熔点以下的状态下,使CNT进行了固相分散。据称现阶段可制造直径350mm的复合资料。
TASC使用“超速成长法”和“eDIPS法”构成了CNT。使用超速成长法可获得具有高配向性的单层长CNT,合适很多生产。而eDIPS法合适制造结晶性、质量及纯度高的CNT。
SiC基板方面,电装、丰田中心研讨所和昭和电工展出了技能研讨联盟——新一代功率电子研讨开发组织(FUPET)正在开发的6英寸(150mm)口径试制品。该基板的最大特点是位错密度仅为每平方厘米数千个。使用以“RAF生长法”制造的母材、即籽晶为减少位错密度做出了巨大贡献。三家公司方案2014年度底之前投产6英寸基板。
GaN基板方面展出了声称“无位错”的试制品。那就是大阪大学与Innovation Center和理光使用“钠溶剂法”制造的2英寸(50mm)口径GaN基板。钠溶剂法在镓和钠的混合溶液中喷入氮气使氮溶解来制造GaN结晶。该办法是液相法的一种,因而可大幅按捺位错等结晶缺点。但难以制造大口径基板。因而,此次开发出了很多结合用钠溶剂法制造的小型GaN结晶的办法。比此前提案的任何一种办法都更简单制造2英寸的无位错GaN基板。(日经技能在线! 供稿)