由名古屋大学低温等离子体科学研究中心的项目教授堀胜、小田修和清水直弘领导的NU-Rei研究团队宣布，他们成功实现了世界首例在硅(Si)衬底上异质外延生长氧化镓(Ga₂O₃)。该团队将在日本应用物理学会春季会议（2026年3月15日至18日）上展示包括此次研究在内的六项关于Ga₂O₃外延生长的研究成果。这些成果计划由NU-Rei（一家源自名古屋大学的初创公司）投入实际应用。
名古屋大学于2025年宣布了一项利用NiO扩散层控制氧化镓p型特性的技术。此次公布的六项成果也有望推动支持此类器件制造技术的材料生长工艺的发展。
具体来说，他们首先开发了一种高密度氧自由基源（HD-ORS）。他们声称，通过使用分子束外延（MBE）或物理气相沉积（PVD）形成薄膜，与传统方法相比，他们可以将原子氧密度提高一倍。
此外，利用HD-ORS在MBE中，即使在300°C的低温环境下，也能以每小时1 μm的速率实现Ga₂O₃的同质外延生长。研究还表明，利用HD-ORS在PVD中也能以每小时1 μm的速率生长稳定的(001)面同质外延薄膜。该速度比典型的MBE快约10倍。此外，还建立了一种预处理技术，通过在外延生长前进行湿法清洗和Ga Langmuir吸附，来防止硅衬底氧化。
他们利用高密度外延生长技术（HD-ORS ）成功地在2英寸Si(100)衬底上异质外延生长了Ga₂O₃。此外，他们还利用NiO扩散层制备了p型Ga基半导体，并验证了Ga₂O₃和GaN衬底的pn结特性。据称，该器件的电流密度 是Ni肖特基二极管的两倍。
预计这些成果将由国立高等研究院（NU-Rei）投入实际应用，研究小组表示，“有望在开发支持下一代功率器件成型技术的材料生长工艺方面取得进一步进展。”
（来源：编译自eetimes）
