酸化ガリウムとは　ノベルクリスタルが150mm基板のサンプル出荷、量産は2029年を計画

酸化ガリウム（Ga2O3）は、ガリウムと酸素が結びついた化合物の半導体です。SiC（炭化ケイ素）やGaN（窒化ガリウム）に続く、パワー半導体の材料の候補です。日本では、ノベルクリスタルテクノロジーが、基板と、その上に膜を育てたエピウエハーを作っています。

融液から結晶を作れる

ノベルクリスタルテクノロジーの説明では、β型の酸化ガリウムは、SiCやGaNよりもバンドギャップが広い材料です。このため、高い電圧に耐え、損失が少なく、素子を小さくできることを狙えます。

もう1つの特徴は作り方です。SiCは大気圧では液体にならないため、液から結晶を引き上げられません。酸化ガリウムは、シリコンと同じように、溶かした液から結晶を育てられます。会社は、この方法なら大きな基板を安く作れるとしています。

同社の150mmの基板は、「EFG法」で作ります。細い隙間のある型で溶けた液を吸い上げ、型の形に合わせて結晶を育てる方法です。100mmの基板でも使ってきた方法です。

貴金属のるつぼを減らす

課題は費用です。これまでの方法は、高価な貴金属のイリジウムのるつぼを使います。同社は2025年12月、原料の融液を滴にして落とし込む「DG法」を開発したと発表しました。イリジウムのるつぼが要らず、基板の製造の費用は従来の10分の1になると見込みます。この開発は、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の経済安全保障に関わる技術開発の事業の一部です。

ノベルクリスタルテクノロジーの計画

時期	内容
2026年3月	150mm（6インチ）の基板のサンプル出荷を始める
2027年	150mmのエピウエハーのサンプル出荷を始める
2029年	DG法を入れて、150mmのエピウエハーを本格量産
2035年	200mm（8インチ）の基板の供給を始める

使い道

会社は、用途として鉄道、産業機器、送電・配電の機器を挙げています。電化の広がりや、新しいAIデータセンターでの電力の需要も、開発の追い風として説明しています。150mmは、今のパワー半導体の工場の生産ラインに合う大きさです。

関連する用語

• バンドギャップ：電子を動かすのに要るエネルギーの幅。広いほど高い電圧に耐えやすくなります。
• SiC：シリコンの約10倍の電界に耐えるパワー半導体の材料。300mmの基板の開発が進みます。
• エピウエハー：基板の上に、素子を作るための結晶の膜を育てたもの。

ノベルクリスタルテクノロジーは2026年7月、結晶の中の欠陥を立体的に映し出す技術を開発したと発表しています。