立命館大学発スタートアップが目指す

次世代パワー半導体材料の開発が加速している。現在主流のシリコンよりも優れたエネルギーの低損失や高耐圧を実現すべく、国内外でスタートアップが立ち上がっている。立命館大学発スタートアップのPatentix（パテンティクス、滋賀県草津市、衣斐豊祐社長）もその一つ。同社は炭化ケイ素（SiC）や窒化ガリウム（GaN）に比べ、性能やコスト面で優れるとされる、ルチル構造二酸化ゲルマニウム（r―GeO2）でゲームチェンジを狙う。 パテンティクスは最高技術責任者（CTO）も務める、立命館大学総合科学技術研究機構の金子健太郎教授／RARAフェローの開発したr―GeO2パワー半導体研究をベースに設立された。 r―GeO2はバンドギャップ（禁制帯のエネルギー幅）が大きく、pn両型伝導が可能だ。そのため、超高出力電源や小型インバータ、宇宙用パワーデバイス、耐放射線用パワーデバイスなど、SiCなど従来の材料と比べて高耐圧・高出力な領域での応用が期待されている。金子教授／RARAフェローは「r―GeO2はバンドギャップ、基板の価格、pn両型伝導の3拍子が揃っている」と話す。 ただ、従来r―GeO2は成膜時に蒸発するため、霧（ミスト）状の溶液を使い薄膜を形成する「ミストCVD（化学気相成長）」法でも低結晶領域が混入し、うまくエピタキシャル成長させることが難しかった。パテンティクスは一般的なミストCVD法を改良し、効率的に水分子の集合体を使いエピ成長できるようにした。 2023年9月には、金子教授／RARAフェローの研究室と共同でSiC上にr―GeO2成膜に成功した。パワー半導体材料の特性が優れていても、基板の放熱性が低いと、大電流や高耐圧などの用途で利用することが難しい。放熱性に優れるSiC上に成膜することで、放熱が必要になる用途でr―GeO2を活用できる可能性を見出した。 事業体制も強化する。クオルテックや日電精密工業（岐阜県大垣市）と23年12月に資本業務提携し、r―GeO2エピウエハーの量産を目指す。今後高品質な成膜技術を確立し、資金調達を進め、エピウエハーの試作品の製造を始める計画だ。