PDSら,ノーマリ・オフ ダイヤモンドMOSFET開発

次世代ダイヤモンド半導体パワーデバイス・高周波デバイスの研究開発を行なうPDSと早稲田大学は,チャネル移動度(ホール)150cm2/V·s,閾値電圧3~5V程度の酸化シリコン終端(C-Si-O終端)構造によるノーマリ・オフ型ダイヤモンドMOSFETを開発した(ニュースリリース)。

水素終端構造を用いたダイヤモンドMOSFETの研究開発は世界中で行なわれているが,2DHG(2次元ホールガス)の存在により,基本的にノーマリ・オン(ゲート電圧が0Vのときにトランジスタがオン状態)動作になる。

パワーエレクトロニクス応用を想定した場合,フェールセーフ(正常な動作がしなくなったときに安全な状態で停止させるアプローチ)の観点から,一般的にノーマリ・オフ(ゲート電圧が0Vのときにトランジスタがオフ状態)動作が望まれる。この課題に対し,PDSは,パワーエレクトロニクス応用を見据え,酸化シリコン終端構造によるノーマリ・オフ化技術の開発を進めてきた。

横型の酸化シリコン終端構造ダイヤモンドMOSFETの最大ドレイン電流は300mA/mm以上,縦型の酸化シリコン終端構造ダイヤモンドMOSFETの最大ドレイン電流は200mA/mm以上を達成し,いずれもノーマリ・オフ型ダイヤモンドMOSFETの最高値だという。さらに,チャネル移動度(ホール)は,次世代半導体として社会実装が進むSiCに匹敵する値が得られた。

また,表面をC-Si-O結合で覆うことで従来のC-H表面に比べて,高温や酸化に強い安定なデバイスとなったと考えているという。C-Si-O表面は,SiやSiCの表面と同様で,製造工程でSiやSiCと同様の手法が使え,量産性にも適している。

PDSは,ダイヤモンド半導体の普及,実用化に向けたダイヤモンドMOSFETの研究開発を強化していくとしている。

キーワード:

関連記事

  • 半導体市場1兆ドル到達は4年前倒し SEAJが製造装置需要を上方修正

    日本半導体製造装置協会(SEAJ)は、2026年度から2028年度までの半導体・FPD製造装置の需要予測を発表した(ニュースリリース)。半導体製造装置の日本製装置販売高は、AIサーバー向け先端ロジックへの旺盛な投資や、広…

    2026.07.06
  • 【解説】ダイヤモンド半導体の産業化へ、日本勢の挑戦が加速

    人工ダイヤモンドメーカーのOrbray(東京都足立区)はこのほど、世界最大級の人工ダイヤモンドメーカーであるElement Six(英国 ロンドン)との提携を発表した(ニュースリリース)。両社はウエハースケールの単結晶ダ…

    2026.06.22
  • 東北大、MEMSでダイヤモンド光デバイスの共鳴波長制御に成功

    東北大学は、超ナノ微結晶ダイヤモンド(UNCD)製フォトニック結晶とMEMSアクチュエータを集積した新しいダイヤモンド光デバイスを開発し、MEMSによる機械的変形を用いて共鳴波長を制御することに成功した(ニュースリリース…

    2026.06.18
  • ギガフォトン,九州事務所にトレーニング用レーザー導入 半導体リソグラフィ用光源のサポート体制を強化

    ギガフォトンは、2026年6月に九州事務所内へトレーニング用レーザーを導入し、顧客サポート体制を強化すると発表した(ニュースリリース)。 近年、AI需要の拡大を背景に半導体産業の成長が続いており、今後も半導体関連投資の増…

    2026.05.29
  • 【解説】北海道発の光電融合パッケージ技術、半導体競争力強化の鍵となるか

    技術研究組合 最先端半導体技術センター(LSTC)が進める光電融合型パッケージ技術の研究開発は、日本の半導体戦略において重要な転換点を示している。ポスト5G時代におけるデータ通信量の爆発的増大と電力消費の課題に対し、電気…

    2026.05.05

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア