日本のダイヤモンド半導体技術の発展により、2025～2030年まで実用化可能

技術的な困難にもかかわらず、優れた性能で知られているダイヤモンド半導体の技術革新は、早ければ2025年から2030年まで実用化につながる可能性があります。いくつかの日本の研究チームは、この分野でかなりの進歩を続けています。

によると 日経佐賀大学は、2023年に世界で初めてダイヤモンド半導体で作ったパワーデバイスの開発に成功しました。同年、日本航空宇宙探査局（JAXA）と協力して宇宙通信用高周波ダイヤモンド半導体部品を開発しました。

東京に本社を置く精密部品メーカーOrbrayは、2インチダイヤモンドウエハの大量生産技術を成功裏に開発し、サイズ製造の限界を超えました。同社は近いうちに4インチ基板の研究開発を完了すると予想される。また、トヨタとデンソーが共同資金を提供するMirai Technologiesは、Orbrayと協力して2030年代の商用化を目指したオンボードダイヤモンドパワーデバイスを開発しています。

Orbrayはまた、Anglo American plcと協力して人工ダイヤモンド基板事業を発展させ、電力半導体および通信に使用される大口径ダイヤモンド基板の開発に焦点を当てています。同社は日本の秋田県に生産施設を拡張する計画であり、2029年に企業公開を目指している。

早稲田大学で噴射した日本のスタートアップであるパワーダイヤモンドシステムズ（Power Diamond Systems）は、2023年にダイヤモンド電力装置の電流伝達容量を向上させる技術を成功裏に開発しました。同社は今後数年以内にサンプルをリリースする予定で、九州工科大学とのパートナーシップを構築しました。

一方、北海道大と産業技術総合研究所（AIST）出身のスタートアップである大久間ダイヤモンドデバイスは、福島県大間市に大規模量産工場を建設中だ。この施設は、2026年会計年度（2026年4月～2027年3月）に稼働を開始する予定であり、福島第一原子力発電所の核廃棄物除去装置に自社製品を使用することを目指している。

これらの核廃棄物は、2011年の福島災害当時の原子炉構造と核燃料の溶解過程で生成された高放射能残材です。高放射線に耐えることができるダイヤモンド半導体などのデバイスでのみ処理できます。

ダイヤモンド半導体の商用化加速化の可能性に関連業界の関心が高まっている。例えば、JTEC Corporationは、研究施設向けの精密機器の製造を専門としており、高硬度材料の表面を研磨するプラズマ技術を開発しました。

EDP​​は日本で唯一宝石用合成ダイヤモンド種子を製造、販売する会社で、世界最大の単結晶生産メカニズムを誇っています。同社はまた、ダイヤモンド半導体基板や工具材料の生産にも参加しています。

ダイヤモンド半導体技術の発展に伴い、合成ダイヤモンドの品質と安定した供給が重要になってきています。 Sumitomo Electricは、1980年代に工業用に高品質の素材を使用し、SumiCrystalと呼ばれる世界最大の合成ダイヤモンド単結晶を製造しました。

現在、ほとんどの合成ダイヤモンドの生産はインドと中国に集中しています。韓国は2024年に合成ダイヤモンドの生産時間を短縮する技術を開発する予定だ。に発表された研究 自然 韓国基礎科学研究院（ＩＢＳ）がガリウム、ニッケルなどの材料からなる液体金属合金を利用して１５０分で人工ダイヤモンドを作り出す新技術を披露した。