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ダイヤモンドMOSFETの革新技術

ダイヤモンドMOSFETの分野で新たな技術が開発され、業界の注目を浴びています。特に酸化シリコン終端構造を用いたノーマリ・オフ型ダイヤモンドMOSFETの成功が大きな話題となっています。これまでの研究は、水素終端構造を用いたノーマリ・オン型に偏りがちでしたが、Power Diamond Systemsと早稲田大学の研究チームはこの課題に挑戦しました。

ノーマリ・オフ動作の重要性

パワーエレクトロニクスでは、トランジスタが不意にオンになることが無いように設計することが重要です。これをノーマリ・オフ動作と呼びます。早稲田大学の川原田洋教授を中心にした研究から生まれた今回のダイヤモンドMOSFETは、ゲート電圧0V時にオフ状態を保つことができるため、非常に安全性が高いとされています。これは、特に電気自動車などの分野での応用が期待されています。

画期的な性能

新たに開発されたデバイスのチャネル移動度は150 cm²/V·sであり、閾値電圧はわずか3～5Vと、極めて優れた性能を示しています。この値は、現在広く使用されているシリコンカーバイド（SiC）と競える水準です。また、横型と縦型の酸化シリコン終端構造ダイヤモンドMOSFETでは、それぞれ300 mA/mmおよび200 mA/mmの最高ドレイン電流を達成しました。

C-Si-O結合の利点

この成功の鍵は、ダイヤモンド表面を酸化シリコン（C-Si-O）で覆う新しいデバイス構造にあります。C-Si-O結合を用いることで、高温や酸化に対する安定性が向上し、量産性においてもメリットが生まれます。このような性能の向上は、ダイヤモンド半導体デバイスが実用化される道を開くと期待されています。

今後の展望

Power Diamond Systemsでは、このダイヤモンドMOSFETの開発をさらに強化していく方針を明らかにしています。電気自動車や再生可能エネルギー関連市場において、ダイヤモンド半導体デバイスの実用化が進めば、さらなる省エネ実現に貢献できるでしょう。ダイヤモンドMOSFETの普及は、次世代パワーエレクトロニクス分野に革新をもたらすと期待されています。

会社の紹介

株式会社Power Diamond Systemsは、早稲田大学の川原田教授の研究をもとに設立されたスタートアップ企業です。東京都新宿区に本社を構え、次世代パワー半導体として注目されるダイヤモンド半導体デバイスの研究開発を行っています。また、エネルギー社会への貢献を目指し、超小型・高効率インバータモジュールの実現を目指しています。

詳細は公式サイトをご覧ください。

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