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GROUP研究グループ

GROUP 03省エネデバイス開発グループ

ダイヤモンドパワー
デバイスの研究開発を推進

代表
徳田規夫 教授
専門分野
物性物理学、電気電子工学、無機材料化学、エネルギー関連化学
キーワード
パワーデバイス、量子デバイス、ダイヤモンド、結晶成長、プラズマ

IEAが掲げる「450シナリオ」の実現を担う2本柱が「省エネルギー」と「再生可能エネルギー」です。当グループでは、省エネ実現のキーテクノロジーとして、ダイヤモンドパワーデバイスの開発に取り組んでいます。
パワーデバイスは電力を制御する半導体デバイスで、発電から消費まで電力のあらゆるフローに関わるほか、自動車、家電などに多数組み込まれており、高性能化により大きな省エネ効果が期待できます。
現在主流のシリコン半導体の性能が限界に近づきつつあることから新たな材料の開発が進んでいますが、ダイヤモンドは候補材料の中で最も高い絶縁破壊電界とキャリア移動度、熱伝導率を持ち、「究極のパワーデバイス材料」として期待されています。

当グループでは、原子レベルで平坦なダイヤモンド膜のラテラル成長を実現する表面・界面構造制御技術を強みとし、ダイヤモンドのインゴットを作製しウエハに加工する一連の工程における各要素技術の研究開発に取り組んでいます。これまでに、世界最速のダイヤモンド成長技術を開発する、世界で初めて反転層ダイヤモンドMOSFETを作成しその動作実証に成功する、などの成果を上げています。またニッケルの炭素固溶反応による高速エッチング技術を開発し、デバイスプロセスにも道も拓いており、ダイヤモンドパワーデバイスの研究拠点として世界屈指の研究水準を誇っています。

今後はハーフインチサイズの単結晶ウエハを実現する技術と体制を確立し、ミニマルファブと組み合わせることで、デバイスの早期社会実装を目指します。

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