TECH COLUMN 技術コラム

ダイヤモンド半導体で世界が変わる

EV・車載部材

公開日: 更新日:

フィルム加工、テープ加工のオーティス株式会社です。
今回はパワー半導体についてです。

世界初!ダイヤモンド半導体

ここ最近で世界を騒がせたニュースとして

佐賀大学が世界初の人工ダイヤによるダイヤモンド半導体の開発に
成功したことが挙げられるのではないでしょうか。

ダイヤモンドと言えば憧れの宝石ですが

“半導体の素材として”という新しい切り口に驚きです。

 

半導体は純度の高いシリコンで作られていることが一般的ですが、
パワー半導体に関しては、シリコンに別の物質を加えてもっと性能が上がらないか?
という研究が日々行われています。

新しい時代のパワー半導体素材としてダイヤモンドが優れている事は理論的に知られており、
世界各国で研究が進められていましたが、
デバイスの電流値が極めて低く、デバイス寿命が極端に短いなど課題も多かった為、
基礎研究段階にとどまっていたそうです。

 

しかし、佐賀大学は、アダマンド並木精密宝石株式会社と共同で、
高純度で従来のものより大口径のダイヤモンドウェハに、佐賀大学が考案した
新たな動作原理のダイヤモンド半導体デバイスを作製し
世界最高水準の出力電圧と電力を得ることに成功しました。

 

 

<新ダイヤモンド半導体デバイスの特徴>

・究極のパワー半導体物性をもつダイヤモンド半導体

・ダイヤモンド半導体デバイスのパワー回路を開発

・ダイヤモンド半導体パワー回路で10ナノ秒を切る高速スイッチング動作

・ダイヤモンド半導体パワー回路で190時間の連続動作で特性劣化なし

・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

※引用元https://www.saga-u.ac.jp/koho/education/2023041729592

 

ダイヤモンド半導体は放熱性や耐電圧性に優れており、
宇宙空間でも安定して動作させることができます。

シリコンに比べて5万倍(理論値)の電力を制御する力があるとされる

ダイヤモンド半導体は、電力損失を大幅に軽減できるとされ、世界から注目されています。

 

現在、実用化に向けて動きだしており、実用化が進むにつれ
日本経済にも大きく影響が出てきそうですね。

価格高騰など、暗いニュースが多い中、キラキラと輝く明るい未来になってほしいものです。

パワー半導体とオーティスの技術

EVや太陽光発電など様々な分野で活躍しているパワー半導体ですが、
製造プロセスの中で様々な課題があります。


その1つとしては電力密度が高いゆえに引き起こされるデバイス内部の温度上昇が挙げられます。

発熱量が大きいと、より耐熱性の高い接合部材が求められますよね。

 

そこで、オーティスでは接合部材としてAgペーストの加工も承っております。

Agペーストは、高い熱伝導性を持つ銀粒子を含んでいるため、

熱の効率的な伝導に優れた部材です。

 

Agペーストをロータリースクリーンでロール状に塗工し

ロール材のままでウェハ形状にプレス機でカット、といった量産対応も可能です。
8インチまでは実績があり、現在12インチにも取り掛かっております。

 

温度・湿度の均一なクリーンルームを完備しており、安定した環境で

品質管理を行いながら加工・生産いたします。

自社で生産設備も開発しておりますので、加工プロセスに関わる様々なお悩みにもお答えいたします。

 

半導体・パワー半導体に関するご相談などはお気軽にお問い合わせください。

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