NEDO:世界初、ガスから単結晶ダイヤモンド作製-次世代パワー半導体：
NEDO: World’s 1st Single-Crystal Diamond from Gas-Next Gen Power Semiconductor：
NEDO：世界首款采用燃气 – 下一代功率半导体技术的单晶金刚石
―ダイヤモンド半導体の開発により、飛躍的な省エネ社会実現―
2019年3月20日
新エネルギー開発機構
産業技術総合研究所
世界で初めて、ガスからクラックのない1立方センチ級の体積を持った単結晶ダイヤモンドの作製に成功しました。
この成果は、大型ウエハー実現につながる大きな一歩です。
今後、ダイヤモンドを用いた次世代パワー半導体の開発を加速します。
パワー半導体：
電力インフラ、自動車、鉄道車両、産業機器や家電などさまざまな設備・機器に適用され、それらの高性能化や省エネルギー化を支える重要なデバイスです。
2014年から、シリコン（Si）に代えて
- 炭化ケイ素（SiC）
- 窒化ガリウム（GaN）
- 酸化ガリウム（Ga2O3）
- ダイヤモンド
パワー半導体を、製品化する技術開発を推進、電気機器の大幅高効率化・小型化を目指してきました。
そのうち、ダイヤモンドは、耐電圧や熱伝導率などの物性値が半導体物質中最高水準。
産総研の成果：
マイクロ波プラズマCVD法※4で、世界初、ガスからクラックのない1立方センチ級の体積を持った単結晶ダイヤモンドの作製に成功しました。
合成面積のスケールアップが容易なガスを原料とする手法。
世界最大級結晶を作製したことで、インチサイズ・大型ウエハー実現可能。
また、ダイヤモンドは室温・常圧で空間分解能の高い量子情報を扱えます。
- パワー半導体などのエレクトロニクス分野、
- スピントロニクス※5分野への応用、
- センサーや量子コンピューティングの高性能化
2019年3月28日、29日内閣府とNEDOの共催
SIP「次世代パワーエレクトロニクス」公開シンポジウムにて、成果報告と試料展示。