QST (Qromis Substrate Technology) 基板は、GaN(窒化ガリウム)デバイスの成長に特化して開発された複合材料基板です。従来の基板が抱えていた課題を解決し、特に高耐圧化と大口径化を実現することで、次世代パワー半導体の普及を加速する技術として注目されています。
QST基板の主要な特徴と優位性
1. GaNとの熱膨張係数(CTE) の一致
QST基板の最大の特長は、エピタキシャル成長層であるGaNと熱膨張係数が非常に近いように設計されている点です。
課題の解決: 従来のGaN on Si(シリコン基板上GaN)では、GaNとSiのCTEの違いから、GaN成長時の高温プロセス後に冷却する際に大きな熱応力が生じ、GaN層に反りやクラック(ひび割れ) が発生するという問題がありました。
高耐圧・高品質化: QST基板はこの熱応力を大幅に抑制できるため、デバイスの高耐圧化に必要な厚膜(20μm以上も可能)で高品質なGaNの成長が可能になります。
2. 大口径化とコスト競争力
QST基板は、現在の主流なシリコン(Si)半導体製造ラインで利用されている300mm(12インチ) の大口径に対応可能です。
Si基板上のGaNでは、大口径化に伴う反りやクラックにより歩留まりが低下しますが、QST基板はCTEがGaNに近いため、大口径でも高い歩留まりで安定したGaN成長ができます。
これにより、生産コストが大幅に削減され、GaNパワーデバイスの市場普及を後押しします。
3. 複合材料と電気絶縁性
QST基板は、高電気絶縁性の多結晶AlN(窒化アルミニウム)コア材料などを含む複合材料で構成されています。
この高い電気絶縁性により、ウェーハレベルでのモノリシックなパワー集積回路(IC) の実現に不可欠なクロストークの抑制に貢献し、システムオンチップ(SoC) GaN ICの道を開きます。
QST基板は、米国Qromis社(QSTはこの会社の登録商標)によって開発され、日本では信越化学工業などがライセンスを取得し、製造・販売を進めています。
 | SSG6M80Aシリーズ マルチチャネル・コヒーレント・マイクロ波信号発生器 主な特長 ・最大周波数 13.6 GHz/20 GHz ・出力周波数分解能 最大0.001 Hz ・位相ノイズ < -136 dBc/Hz @ 1 GHz、オフセット 10 kHz(測定値) ・コヒーレントモード、搬送周波数 = 10 GHz、周囲温度変動 ±2℃、観測時間 5時間、位相変動 < 1.5° ・チャンネル間の周波数、振幅、位相を個別に調整可能。単一デバイスチャンネル同期および複数デバイスチャンネル位相同期をサポート。位相メモリ機能搭載 ・アナログ変調、パルス変調(オプション) |
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