今回は日本が開発した「次世代半導体材料」にフォーカスしていきます。
【書き起こし】【衝撃】量子コンピュータへ前進！日本が開発した「次世代半導体材料」ついに量産化成功！【ダイヤモンドウエハ】
(00:00) 今日は未来です 皆さんは日本が開発した次世代半導体材料 がついに量産化に成功したことをご存知 でしょうか 半導体分野は今世界が最も注目を集める 分野のひとつです 半導体は社会の電子化が一段と進んで需要 が膨らむ一方生産が間に合っていない道橋 にあります いわゆる半導体不足は深刻な問題であり 生産現場では10問が入っても作れないと いう状況に陥りかけています そのため国内では半導体の生産を増やす 動きが活発になっています そんな中で今回は日本が開発した次世代半 導体材料にフォーカスしていきます ぷーん量子コンピューター営繕施工純銅 大型のダイヤモンド上刃を開発 アダマンド並木精密宝石は2022年4月
(01:06) 19日 高純度かつ大型のダイヤモンド上刃を開発 したと発表しました 不純物であるじっ素濃度が0.9 ppb と極めて低く 直径も22インチとダイヤモンドウエハー としては世界最大クラスです 直径も2インチという大きさは現在4 ミリメートル角のものしか存在していない ことを考えれば格段に大きなものとなって います 強い結合をもつダイアモンドはスピンと 言われる量子情報を保持しやすいという 特色があり室温で使える量子コンピュータ や場高感度のセンサーへの転用などが期待 されています ダイヤモンドウエハーとあ ダイヤモンド上鳩は合成ダイヤモンドを 使用した半導体を作り出すための上派です 現在半導体の主流となっているのは シリコンですが ダイヤモンドは絶縁耐圧や熱伝導率といっ
(02:12) た物理特性に優れており 究極の半導体になると言われています ダイヤモンドウェアはダイヤモンドの血漿 中の炭素 c 原資の一部を得ぬゲンスに 置き換えた構造です 実装を原子の原子価は炭素原子の原子価 より一小さいため じっ外タンスのフェアで一つの空港ができ ます この空港部分に電子が集まり集まった電子 は磁石のように振舞うスピンと呼ばれる 量子状態を維持します この状態は一般的に冷却しないと維持が 難しいのですが ダイヤモンド上花場合頑丈なダイヤモンド 構造に守られているため常温でこの状態を 維持できるのです つまりは常温での使用が可能になるとされ ているのです 何に使うのん 量子コンピュータや高感度のセンサーなど の活用が期待されていますがそれ以外にも
(03:18) パワー半導体での活用も期待されています パワー半導体は高い電圧 大きな電流を扱うことができる半導体で 高い電圧大きな電流に対しても壊れない よう通常の半導体とは違った構造を持って います パワー半導体はモーター駆動やバッテリー 充電 cpu や lsi などの半導体 駆動などに利用されています特に バッテリーやモーター駆動に関する分野で の需要は高まる見通しです 例えば自動車業界はこれまでのがソリー車 から電気自動車への転換が確実視されてい ます 自動車は車体の制御や運転に関する制御 エンジンないナビやオーディオの制御など 車種にもよりますが車1台でも2重から 100余りの半導体を必要とされ電気自動 車の場合はさらに必要になるとされます
(04:25) これから電気自動車は量産体制に入るとさ れておりこれに伴ってパワー半導体の需要 も爆上がりしていくことが予想されてい ます こういった要素を踏まえて次世代パワー半 導体の市場は2020年の514億円に 対し 2030年は 2490億円と予測され2021年以降は 年率20%近い伸びが続く見通しです もしも日本がパワー半導体の分野で テクノロジーとして先手を取ることが できればパワー半導体を活用した 素晴らしい製品を量産できるということに 加え それを輸出することによって国益を得ると いった未来も考えられます あらまんど並木精密宝石の実績 アダマンド並木精密宝石株式会社は東京都 足立区新田に本社を置く精密機器部品 メーカーで宝石とあるようにダイヤモンド
(05:32) サファイアルビー セラミックスなどの工業用宝石を素材から 加工研磨までの一貫生産をしています 切る削る磨く の精密加工技術は非常に高い水準にあり ます アダマンド並木精密宝石株式会社と佐賀 大学理工学部か数誠教授との共同研究で ダイアモンドウエハーに関する共同研究を 行ってきましたその共同研究では独自の マイクロニードル方を構築し直径1インチ の高品質ダイヤモンドウェハを完成させ新 動作原理に基づくダイヤモンド半導体 パワーデバイスを作成し世界最高水準の高 出力電力特性が得られたことを発表してい ます 今回のダイヤモンド上幅 窒素ガスの代わりに毒手なガスを使用する ことで不純物である窒素の濃度を低くした ほか
(06:37) そもそもの大きさを大きくすることに成功 しましたら アダマンド並木精密宝石ダイヤモンド基盤 開発統括本部企画戦略部プジョーの小山 浩司氏はこのことについて次のように コメントしています 窒素は必要だが必要以上にあると周囲に 余計なスピンが生まれてノイズになる 具体的にはじっその濃度をさん ppb 以下にする必要があるそうです 量産技術を開発 アダマンド並木精密宝石としては早期に 量産体制を整え 重要に応えたいとしており2023年の 製品化を目指すとしています 期待されるところとしてはダイヤモンド上 波を用いたパワー半導体です ダイヤモンド半導体は理論上ではシリコン に比べ約5万倍の大電力高効率化ならびに 約1200倍の高速特性を有すると言われ
(07:43) ていますただ ダイヤモンドはその加工の難しさから半 導体素材としてきた愛されながらも なかなか研究は進まないといった状況が 続いていました by 光景ダイヤモンド 上刃決勝の原子レベルの表面平坦化技術と して アダマンド並木精密宝石が開発した ダイヤモンドの表面を原子レベルで平坦に する cmp 偈頌頭を採用することで 表面の加工変質層を除去することに成功し さらには窒素の濃度を下げることにも成功 しました これによって大口径のダイヤモンドウェハ を製造する司法が固まったことによって ダイアモンド半導体に大きな前進となった ことは間違いありません ダイヤモンドウェハを使用したパワー半 導体が完成すればそれを搭載する商品の パワーアップは間違いありません アダマンド並木精密宝石株式会社は工業用
(08:48) の宝石を扱う技術に長けた会社でありその 技術の応用がダイヤモンド上刃につながり ましたた日本企業の特化した優れた技術は こういった広がりを見せることが新たな テクノロジー 画期的な商品を作り出すことは少なくあり ません テクノロジーの力で課題を解決するために これまで以上に視野を広げてテクノロジー の帝様が大切かもしれません ここまで日本が開発した次世代半導体材料 についてお話ししてきましたがいかがだっ たでしょうか パワー半導体の開発は産業母にとって重要 な課題です パワー半導体が求められる商品は増加の it をたどり それに伴って半導体の性能も量も求め られるところとなるでしょう そのため次世代パワー半導体の開発のため に現場主流のシリコン以外にも様々な物質
(09:54) が使用され開発と量産が急がれています 日本は実は半導体分野で世界でも上位のセ アを握っていた時代がありますいわゆる 日の丸半導体です しかしいつしかその主導権を失いをの分野 で後れを取ることになってしまいました 世界のパワー半導体の開発競争という状態 は日本の企業にとってはもう一度輝くため のチャンスでもあります 世界と勝負していくためには圧倒的な性能 を誇るパワー半導体を作り出し量産する 必要性があります 最後に現在世界的な半導体不足の状況に あります 半導体が貴重な鉱山資源のようになって しまっているのです このことは半導体を自分の国で生産して いるということは戦略物資を生産できる 能力を持つと同義であり国家戦略として もっと深く詰めていく必要がありそうです
(10:59) 半導体の取り合いという状況に巻き込まれ ている中だからこそ 自前で生産できるということの意義は 高まり続けていますそれでは最後に質問 です皆さんは日本が開発した次世代半導体 材料についてどのように思いますかぜひ皆 さんのコメントをお待ちしております
【Twitter】
EVや最新技術についてつぶやいています。
【参考文献】
直径2インチ超高純度ダイヤモンドウェハの量産に成功 量子コンピュータの実現に目途
https://www.ad-na.com/magazine/archives/3022
#半導体
#ダイヤモンドウエハ
#量子コンピュータ
#NEX工業
━━━━━━━━━━━━━━━━━━
00:00 intro
00:54 “室温”量子コンピュータへ前進 高純度大型のダイヤモンドウエハを開発
01:55 ダイヤモンドウエハとは？
03:10 何に使うの？
05:18 アダマンド並木精密宝石の実績
07:11 量産技術を開発
09:21 まとめ
━━━━━━━━━━━━━━━━━━
