佐賀大：究極の「ダイヤモンド半導体」開発：6G基地局へ応用（動画）：
Saga Univ: Ultimate Diamond Semiconductor : Applied to 6G Base Stations:
佐贺大学：最终的“钻石半导体”开发：应用于6G基站
ー出力「世界最高」ー
佐賀大理工学部：
嘉数（かすう）誠教授：「人工ダイヤモンドを基板に使い、世界最高出力の半導体部品の作製」に成功。
「6Gの携帯基地局の設備など」への応用が期待される。
5年以内の量産化を目指す。
ーダイヤモンドを使った半導体ー
嘉数教授によると、現在、半導体の主流はシリコン製。
ダイヤモンド半導体は、理論的には高出力が可能で、耐久性にも優れる。
究極の半導体として、20年前から基礎研究が進められていた。
ダイヤモンド半導体、実用化の壁：
しかし「従来は、製造可能な大きさが、4ミリ四方」に、とどまっている。
エネルギー効率も十分でなく、
内部で化学反応が起きて、
劣化しやすいことから、
ダイヤモンド半導体は、実用化されていなかった。ダイヤモンド半導体の性能向上：
今回、ダイヤモンド半導体の耐久性を、飛躍的に向上させた。
「今回、半導体の表面の層構造を変えることなど」で、
「化学反応を大幅に減らすこと」に成功した。出力電力は、約22倍を記録している。
大きさも、直径25・4ミリの円形状まで大型化できた。
ダイヤモンド半導体の利用分野：
「EVや人工衛星など、高品質が求められる分野での活用」が想定される。
【西日本新聞ニュース】
https://www.nishinippon.co.jp/item/n/730661/
新動作原理：ダイヤモンド半導体パワーデバイスの作製に成功
＜新ダイヤモンド半導体デバイスの特徴＞
ー究極のパワー半導体物性をもつダイヤモンド半導体ー
大口径で高純度のダイヤモンドウェハ結晶の製造技術（現在1インチ）
新動作原理によるデバイス構造を考案（特許出願中）
世界最高レベルの179MW/cm2の高出力電力
Beyond5G携帯基地局および電気自動車電力制御用デバイスに最適
宇宙空間でも真空管を置き換えて長期的に使用できる信頼性
佐賀大学広報室
https://www.saga-u.ac.jp/koho/press/2021042021534
Fabrication of diamond modulation-doped FETs by NO2 delta doping in an Al2O3 gate layer
Makoto Kasu1, Niloy Chandra Saha1, Toshiyuki Oishi1 and Seong-Woo Kim2
Published 20 April 2021 • © 2021 The Japan Society of Applied Physics Applied Physics Express, Volume 14, Number 5 Citation
Abstract
We demonstrated modulation doping
in diamond and fabricated diamond field-effect transistors (FETs) by NO2 p-type delta doping in an Al2O3 gate layer.
We confirmed modulation doping effects:
a spatial separation between the NO2 acceptors in the Al2O3 gate insulator and the hole channel on the diamond surface increased the hole mobility,
and the high hole sheet concentration was maintained till high temperatures.
The diamond FETs
showed maximum drain current density of −627 mA mm−1, and transconductance of 131 mS mm−1.The mobility
increased to 2465 cm2 V−1 centerdot s−1 near the threshold voltage, and the Baliga’s figure-of-merit was 179 MW cm−2.– IOPscience
https://iopscience.iop.org/article/10.35848/1882-0786/abf445