パスワードを忘れた? アカウント作成
13932404 story
テクノロジー

ダイヤモンド半導体、2030年ごろには実用化へ 46

ストーリー by hylom
期待 部門より

Anonymous Coward曰く、

5月20日、産業技術総合研究除(産総研)が「薬品処理と低温加熱だけでダイヤモンド基板の原子レベルの接合を可能に」との発表を行った。ダイヤモンド基板をシリコン基板と直接接合する技術を開発したという内容で、これによって比較的低い温度での加熱処理でダイヤモンド基板を接合できるようになり、高品質なダイヤモンド半導体の製造が期待できるという(PC WatchEE Times Japan)。

人工ダイヤモンドを使ったダイヤモンド半導体は現在主流のシリコンを使った半導体と比べて特性に優れるものの、まだ実用化には至っていない。しかし、研究開発が進んだ結果実用化への道は見えつつあるそうだ(日経新聞)。

ダイヤモンドは熱伝導性が高く、硬くて熱や電気にも強いという特性がある。そのため、たとえば電力制御系の半導体においてはシリコン製の半導体の約30分の1の薄さで同じ電圧に耐えられ、小型化できるという。また、1万アンペア以上の大電流を扱える半導体素子や、温度が上がるほど発光効率が高まるLEDなども期待されている。

産業技術総合研究所によると、すでにダイヤモンド半導体の原理検証は終えており、2030年ごろには小さくて高性能で、宇宙などの過酷な環境でも使える「究極の半導体」が実現する可能性があるという。

  • by manmos (29892) on 2019年06月12日 15時55分 (#3632180) 日記

    大学の先生とダイヤモンド半導体の話をした。
    でもその先生は、とりあえずはまずはヒートシンク欲しいって言ってた。

    実用化の話が現実的になってなんか懐かしい。

    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      30年前の1989年6月12日はPRINCESS PRINCESSの「Diamonds(ダイアモンド)」がオリコン・チャートの1位を獲得した日
      http://www.1242.com/lf/articles/181061/ [1242.com]

      全然関係ないけど懐かしい

    • by Anonymous Coward

      ダイヤモンドの吸熱性が高いのは知ってたけど
      排熱性も高いんでしたっけ?
      熱伝導性ってことは大丈夫なんだろうけれど
      ヒートシンクに伝わりづらかったらやだなぁ

  • by Anonymous Coward on 2019年06月13日 0時30分 (#3632508)

    マイケル・クライトン(『ウェスト・ワールド』や『ジュラシック・パーク』の著者)の小説で、
    ダイヤモンド半導体の実用化を見込んで天然ダイヤモンド資源を確保するため、コンゴへ調査に向かうが・・・というSFがあったが、
    「いや、ダイヤモンド半導体はわかるけど天然物使うつもりかよw、いくらかかるんだwww」と突っ込みながら読んだ覚えが。
    映画化もされてます。

    まあ、ダイヤモンド半導体はコンゴを舞台にするためのマクガフィンで、
    そこのリアリティはどうでもいいっちゃあどうでもいいんだけど、
    SFで技術的な話の部分に間抜けな説明があると萎えるよね。

    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      人工ダイヤモンドを育てるための種結晶(土台)を求めて何処だったか熱帯アジアの産地に、講演者自らが札束を持って買い付けに行った話を聞いたことがあります。その土台の上にダイヤモンドを成長させる話が本題だったのにそっちは記憶に残ってない。

  • by Anonymous Coward on 2019年06月12日 14時58分 (#3632138)

    硬度10の鎧が強いわけだぜ!

    ここに返信
    • by Anonymous Coward

      ダイヤモンドパワーを越える硬度10#! ロンズデーライトパワーだ!

    • by Anonymous Coward

      友情に敗れ去る未来が

  • by Anonymous Coward on 2019年06月12日 15時10分 (#3632148)

    熱と放射線に強いということは
    エネルギー準位高いバンドで動作させるのだろうか
    よって動作電圧は高いのかな
    おしえて偉い人!

    ここに返信
    • by Anonymous Coward on 2019年06月12日 16時45分 (#3632210)

      (日経が付く前の)サイエンス誌の 1992年12月号 [nikkei-science.com]に原理が書いてあったと思う、って 27年前かよ。
      10年ごとぐらいに「〜の進展がありました」ってなことを目にするけど、今度は 10年後か。

      • by Anonymous Coward

        産総研の発表はさすがにもっと高頻度ですよ。
        その発表でどれぐらい実用に近づいたのかは素人の私には伺えませんが。

  • by Anonymous Coward on 2019年06月12日 15時15分 (#3632150)

    周期表でそれより上が無いから究極なのか。下の方へ辿るのはどうなるんだろ? Siは実はGeよりも劣る面もあるけど、特に加工のしやすさが神で主流になった、って話だったけど。

    ここに返信
    • by Anonymous Coward on 2019年06月12日 15時25分 (#3632154)

      明日もう一度ここに来てください。本物の半導体基板というものをお見せしますよ

    • by Anonymous Coward

      周期表の下に行くほど元素は重くなる。
      重い元素は沈んでいくから、地殻の表面近くの埋蔵量は少なくなる。
      少ないと高価になる。
      高価な素材は使いにくい。
      Siで代替できるなら代替できるうちはそれでいいじゃない。

    • by Anonymous Coward

      ゲルマニウム半導体・・・・ダイオードしか使ったことが無い。
      シリコン半導体を燃やす → SiO2になる。(ほんとか?)
      ダイヤモンド半導体を燃やす → CO2になる。(多分ほんと)

      まぁ、シリコンインゴットは作れてもダイヤモンドインゴットは無理だろうなぁ。
      インゴットが作れないと量産は難しいだろうし・・・・。
      そもそもどうやってウェハーから切り出すんだ????
      ダイヤモンドカッターで少しづづなのかな?やっぱり。

      • by Anonymous Coward on 2019年06月12日 17時11分 (#3632244)

        CVDで成長させる。劈開面のない結晶でないと半導体にはできない。わりとインゴット。
        Super Diamondと呼ばれてたはずなんだけど、Music Bandでggrが占領されてて分からないな。

    • by Anonymous Coward

      結晶の結合エネルギーが強いから、かな。

      計算にエネルギーを使い切る分の半導体は微細化すれば脆くなる分省電力にもなるから、繊細だけどそれなりに釣り合いが取れる。でも半導体は電流の制御をスイッチングするためにもあるわけだから、整流とか光らせたりって用途だと、抵抗を減らすために微細化すると流せる電流が減って本末転倒になる。そこでダイヤモンドですよ。消費電力を減らして抵抗を抑えたまま大きい電流が流せると、充電完了したスマホに電気が流れ込まない、とか、小さいのに眩しい、みたいな奴に使えるんでしょ。

      • by Anonymous Coward

        >小さいのに眩しい、みたいな奴

        また伸長と髪の話してる・・・

    • by Anonymous Coward

      周期表の下へ行くと金属になり半導体じゃなくなる。まあ方鉛鉱(硫化鉛の結晶)は最初に実用に供された半導体の一つなので、周期表の下の方から上向きに進んできたと言えなくもない。

      Siの様々な加工や取扱が容易になったのは多大な研究開発のおかげで最初からじゃない、その研究開発を進める際の理論にSiは素直だった。言い方を代えると、色々な物性が20世紀後半から21世紀初頭の人類の技術で操作するのに丁度適当だった。

      • by Anonymous Coward

        逆に上にいくと半導体というより絶縁体になってしまうというか、
        実際グラファイトはともかくダイヤモンドは明らかに絶縁体だと思うんですがどうなんでしょうか。

        • by Anonymous Coward

          マジレスすると、Siもドーピングしないと電気は流れません。Cも同様。

        • by Anonymous Coward

          価電子帯が満杯でなく自由に動ける電子があるものが金属や黒鉛で、価電子帯が満杯で電子が簡単には動けないのが半導体や絶縁体です。

          禁制帯が狭いとか、うまい不純物準位を作れるとかで、熱や光程度で禁制帯を越えた伝導電子や正孔が生じるものがいわゆる半導体と呼ばれます。

          ダイヤモンドのような共有結合性の結晶は、共有結合に使われている価電子にとって禁制帯を越えるのに必要なエネルギーが大きいとはいえ、不純物準位を巧く作れるなら半導体として利用できます。

          周期表の左上辺りの元素の化合物(有機半導体)も色々と研究されていますから、究極のダイヤモンドと対決する至高の半導体が出現するかも知れません。

  • by Anonymous Coward on 2019年06月12日 15時57分 (#3632182)

    お高いんでしょ?

    #大量生産には向いてなさそう。
    #特定要素…とりあえずは宇宙開発用とかかな?

    ここに返信
  • by Anonymous Coward on 2019年06月12日 16時36分 (#3632202)

    CPUのスピードは、周波数ではなくカラットで表すことになります。

    ここに返信
  • by Seth (1176) on 2019年06月12日 17時22分 (#3632255) 日記

     クリスタルボーイが出来るワケですね(走召糸色木亥火暴)
     ダイヤモンドボーイ!(げどうしょうしん)

    --
    ------------------------------ "castigat ridendo mores"
    ここに返信
  • by Anonymous Coward on 2019年06月13日 9時09分 (#3632640)

    わかるようで、わからん。

    マクスウェル方程式をバリバリ解ける感じか?

    ここに返信
typodupeerror

あつくて寝られない時はhackしろ! 386BSD(98)はそうやってつくられましたよ? -- あるハッカー

読み込み中...