半導体としての炭化ケイ素(SiC)の難しさ

ワイドギャップ半導体は結晶を作るのが難しいものが多いです。GaNは突破口を開いた日本人がノーベル賞を受賞されました。SiCの結晶成長も難しいです。SiCはダイヤモンド構造が最安定のSiとグラファイト構造が最安定のCの化合物なので、その中間的な結晶構造が多数存在します。これを結晶多型(polytype)と言いますが、結晶多型が違うと当然結晶粒界が生じるので半導体としての性能が劣化します。

にあるように、SiCは「カーボランダム」という研磨剤です。研磨剤の応用ならば結晶多型は問題ないですが、半導体の場合は大問題になります。様々な結晶成長の方法が試みられましたが、現在のところ昇華法が最も結晶が綺麗になります。宝石としての応用も提案されています。問題は、昇華法は2200℃という非常に高い温度が必要なことです。京都大学のグループがデバイス応用の先駆者ですが、
ウェファの量産はノウハウの塊のようで、Wolfspeed社(旧Cree)が最も優れた単結晶ウェファを提供しています。非常に高価で、4インチウェファ1枚20万円です。Siは4000円くらいなので、付加価値が高いことが分かると思います。
https://axel.as-1.co.jp/asone/g/NC4-1319-06/
結晶多型の種類は下記。パワー半導体としては4Hが使われます。

用語辞典


作り方は下記に解説されています。Wolfseedの日本法人?
https://www.youtube.com/watch?v=eDhfGVy8z1M

英語は,polyのつく言葉
polytype = polymorph 結晶多型
polymer 高分子
polytechinque 工科 Rensselear Polytechnique University レンセラー工科大学
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AC%E3%83%B3%E3%82%BB%E3%83%A9%E3%83%BC%E5%B7%A5%E7%A7%91%E5%A4%A7%E5%AD%A6
polydipsia 渇きの病 iaで終わる単語はほとんどが病気の名前です。
polycythemia 多血症、赤血球増加症
polygamy 一夫多妻または一妻多夫制
polygon 多角形
polyhedron 多面体
polypi (ポリプ生物 ポリプpolypusの複数形)≒ anthozoa 花虫類(サンゴ)? 数十年前と分類が変化しています。
Coelenterata 腔腸動物(イソギンチャクやクラゲやサンゴなど)
cnidarian 刺胞動物、という分類もあるようです。このあたりはいずれまとめてみましょう。

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