■東莞市中鎵半導体科学技術有限会社の窒化ガリウム半導体基板材料の生産現場 企業写真
記者は先日に東莞市中鎵半導体科学技術有限会社（以下は「中鎵」と略称する）から聞かれて、この会社が研究開発した「窒化物半導体のミスマッチ?ヘテロエピタキシー技術プロジェクト」は2018年度の国家技術発明賞を得て、このプロジェクトは産業化した窒化物半導体材料は第3世代の半導体であり、中鎵は正に国内の第3世代の半導体技術と産業化の先駆者である。
「会社は窒化ガリウム半導体の産業化の技術開発と大規模化の生産を実現した。」中鎵の理事長である張国義の紹介によると、中鎵は国内初の専門に窒化ガリウムの基板材料と半導体デバイスを生産する生産基地であり、我が国の窒化ガリウムの半導体単晶基板業界の空白を埋めて、わが市LED産業チェーンと電子パワー器具部品などの領域で独自の特色を持つ産業技術を形成した。
国内初めての専門的な窒化ガリウム基板材料の生産ラインを創立した
人間高さのデジタル研磨制御装置で、マジックハンドはひとつの4インチの円形の窒化ガリウムの単晶基板をひっくり返している。複数トラック工程を研究して、臼、投げてなど加工によって、このような1枚の窒化ガリウムの単晶基板が作り出された。これは中鎵の窒化ガリウムの基板材料の生産ラインである。
張国義の紹介によると、窒化ガリウムの単結晶は、高い効率の紫、青、緑などの発光ダイオードとレーザー発生装置を製造することができて、そして蛍光粉パッケージの成白光LEDを足すことができて、人類に取って代わって今なおの照明システムをそのまま用いる。人々の現在のところがまでまだ窒化ガリウムの結晶材料の天然品を発見していないで、それは実験室では長い間に窒化ガリウムの単晶の調合がとても困難なため、ずっと大規模の産業化に応用されていない。
「1992年に、私達は北京大学ですでに窒化ガリウムの材料の研究を始めた。」張国義は思い出して、2009年、彼は北京から東莞に来て中鎵を創立した。その時の中鎵の工場建物がまだ建てていなかったので、持っているのは光電気科学技術の成果転化の心からの親切で、彼は自分のチーム成員を連れていた。実は、2009年に東莞に定住した中鎵半導体は、その時我が国の唯一のLED上流基板を生産する企業であって、その窒化ガリウムの基板製品は第3世代の半導体産業チェーンの肝心な材料である。中鎵半導体本部は企石に位置して、張国義と「チームメイト達」はその時また現地政府の「特殊な配慮」を得た。
努力は人を裏切らないで、科学研究チームのが必死に頑張っていて、中鎵は相前後して国内第一条の窒化ガリウムの基板材料の生産ラインと図形化のサファイア基板材料の生産ラインを創立した。あとで、図形基板技術から中図を創立して、集中してPSS基板を生産して、全世界PSS基板の大規模化生産の最大の企業になった。「現在のところ、会社はすでに国内初の専門に窒化ガリウムの基板材料の生産ラインを創立して、厚さが1100ミクロンの窒化ガリウムのサポート基板を生産して、そして安定的に生産できるのだ。」と張国義が語った。
先を争って国際最前線技術の半導体細分市場でレイアウトする
10年の特許技術の蓄積と製品配置によって、中鎵半導体基板材料のコア装備技術、材料の生長技術、性能指標、小型LED表示技術などで一連の重大な成果を得た。「中鎵は自己の知的財産権があって、自分で研究開発する大規模化の生産する設備は国際が設備の2倍、国内の3倍で最も生産量が多い。」張国義が語って、3年近くの会社の経営収入は連続で倍増して、そして大規模な輸出を実現した。
未来の市場について、張国義は先にカニを食べる者になりたい。「中鎵が未来基板に力を尽くして、0.5ミクロンのLED、レーザーが目3Dをむき出すことを表示して、5Gがしきりにパワー器具部品などを発射技術の研究開発と産業化を実現する。」と張国義は表して、レーザー発生装置の3D表示について、高品質、ローコストで窒化ガリウム単晶基板が中鎵の優位で、会社はレーザー発生装置材料、器具部品の調合、レーザー発生装置のパッケージモジュールなどを生産する方面にも産業化の方向に行って発展して、この需要は更に北京大学と北京大学東莞光電気研究院との協力を強化して、そして当領域の先導企業をめぐって上下流の産業チェーンを統合して、全世界の産業分布を行うのだ。
「現在のところ、中鎵は窒化ガリウムの単晶基板、小型LEDチップはすでに量産規模の基礎を備えて、中水晶半導体会社によって小型LED産業化の過程を加速し、即ち窒化ガリウムの複合基板を基礎にして、全力で小型LED外延、チップ技術を発展して、そして新型モジュールの方向を発展して、国際協力大工場に協力して業界の発展する技術の需要を求めて、急速に未来5年に会社の第1大主な仕事を広く開拓して形成する。」と張国義が自信満々に語った。
名詞釈明
窒化ガリウム：分子式：GaN、英文名称：Gallium nitride、窒素とガリウムの化合物であり、直接にエネルギーギャップ（direct bandgap）の半導体であり、1990年から常に発光ダイオードに応用されている。この化合物の構造は亜鉛鉱に似ていて、硬度はとても高い。窒化ガリウムのエネルギーギャップはとても広くて、3.4電子ボルトであり、高仕事率、高速光電気の素子で応用でき、例えば窒化ガリウムは紫光レーザダイオードに用いられ、非線形半導体ポンプの固体レーザー（Diode-pumped solid-state laser）を利用しない条件で、紫光（405nm）レーザーを発生することができる。
出所：東莞時間網
