ダイヤモンド、高品質・大面積化に道筋
ウエハー量産が視野に、求められるリソースの拡充
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人工ダイヤモンドの半導体エレクトロニクス分野に向けた研究開発が活発化している。産業技術総合研究所（産総研）の取り組みで大型かつ高品質な基板が得られる道筋が開かれたことに加え、海外でもプレーヤーが増加している。また、宝飾品としてのブランド価値が認められたことを背景に、さらなる市場伸長が見込まれる。実用化に向けた開発の加速化が期待される一方で競争の激化も予想され、これまで先駆的な地位にあった日本勢がリードを続けるためには、産官学がビジネス化を前提に積極的にリソースを投入することが求められる。
ダイヤモンドは、シリコンはもとよりSiCやGaNを凌駕するバンドギャップ、絶縁破壊電解、熱伝導率を持つ。高電圧、大電流、高温耐久性からパワーデバイスへの活用が期待されていることに加え、放射線への耐久性や結晶中の電子スピンを量子コンピューター分野に応用するなど、様々な利用が提唱されている。ただ、高品質な大型結晶を得るのが難しく、長年の研究課題となっている。
日本で人工ダイヤの研究開発をリードしてきたのが産総研だ。マイクロ波プラズマCVDによって単結晶ダイヤを作製し、欠陥を導入して基板を切り出す技術を持っている。また、切り出した基板を並べて接合して大型化させる技術も開発し、最大2インチ級サイズを実現している。
（以下、本紙2019年6月20日号1面）
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