名古屋大學開發Ga₂O₃半導體的p型導電控制技術

氧化鎵（Ga₂O₃）是一種在功率半導體上備受期待的材料，然而即便現在已能用溶液成長法製造大塊的氧化鎵單晶基板，但尚未成熟的氧化鎵p型控制技術是關鍵的瓶頸，使得目前氧化鎵的pn二極體、MOSFET、IGBT等需要p型層半導體層的元件難產。晶體中有個空位的p型結構與多一個電子的n型結構之間的相互結合是所有現代半導體元件的基礎。

名古屋大學低溫電漿科學中心決定透過注入鎳（Ni）離子到n型的氧化鎵（Ga₂O₃）基板中，進行第一階段的熱處理：置於300℃的氧自由基電漿中1小時，以活化鎳離子、形成氧化鎳（NiO）。接著再進行第二階段的高溫熱處理：置於950℃、充滿氧氣的環境中，讓氧化鎳（NiO）能被有效地整合到氧化鎵（Ga₂O₃）晶體中、形成p型層。最後在於其上蒸鍍鎳和鈦（Ti）作為正負極，製造出完整的pn結二極體，並確認電流效能翻倍的成果。

資料來源：名古屋大學（2025年9月1日）

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