低磁場配向プロセスによるc軸配向Si3N4セラミックスの開発

研究課題

研究責任者	髙橋拓実（財）神奈川科学技術アカデミー, 戦略的研究シーズ育成事業, 研究員
研究期間 (年度)	2013
概要	SiCパワーデバイス実用化に向けて、従来品(放熱基板用で85～95W/m・K)より高熱伝導率(150W/m・K以上)をもつSi3N4セラミックスの開発と、実用化に向けた低磁場配向プロセスの開発を目的として行われた。高熱伝導率Si3N4セラミックスの開発では、高熱伝導率を示すSi3N4のc軸の配向制御と、緻密化と粒成長を促進する焼結助剤(Y2O3-MgO)の添加により、目標を達成(149W/m・K)した。低磁場配向プロセスでは、β-Si3N4種粒子表面に磁化率の大きいグラフェンや黒鉛粒子を被覆した複合粒子の合成に成功した。焼結後、粗大なβ-Si3N4柱状粒子のc軸(長軸)方向は磁場に対して平行に配向していたことから、被覆量の最適化と複合粒子の分散制御で、さらなる高配向化が期待できる。