佐賀大学、ダイヤモンド半導体を用いた世界初の電子回路開発 50
ストーリー by nagazou
世界初 部門より
世界初 部門より
佐賀大学理工学部の嘉数（かすう）誠教授は17日、世界で初めてダイヤモンドパワー半導体を用いた電子回路の開発に成功したそうだ。半導体の基本動作であるオンとオフを高速で繰り返すスイッチングが可能で、190時間の長時間連続動作でも劣化が見られなかったという（共同通信、佐賀新聞、KBCニュース）。
今回開発した電子回路は、1億分の1秒を切る時間で切り替えが可能で、これまでの半導体と比べても高速だとしている。またオンとオフ時のるエネルギー損失が低く、効率が高いことも実証したという。ダイヤモンド半導体は長時間動かすと劣化が激しく、実用化は容易ではない」といった指摘も出ていたが、嘉数教授は「佐賀大オリジナルの技術の積み重ねで開発できた」と述べている。今後はメーカーなどと連携し3年後の実用化を目指すとしている。
今回開発した電子回路は、1億分の1秒を切る時間で切り替えが可能で、これまでの半導体と比べても高速だとしている。またオンとオフ時のるエネルギー損失が低く、効率が高いことも実証したという。ダイヤモンド半導体は長時間動かすと劣化が激しく、実用化は容易ではない」といった指摘も出ていたが、嘉数教授は「佐賀大オリジナルの技術の積み重ねで開発できた」と述べている。今後はメーカーなどと連携し3年後の実用化を目指すとしている。
サイエンスＺＥＲＯ：桁違いの大電力制御の力をもつ「ダイヤモンド半導体」の可能性 (スコア:5, 参考になる)
ちょっと前のサイエンスＺＥＲＯでやってましたね。二酸化窒素がドープする物質としてブレイクスルーにつながった要素だそうです。
またサファイア基板上に剣山のようなダイアモンドを成長させ膨張率の違いの応力集中で割れるのも防ぐことができたものすごいです。
うろ覚えですが、ＴＶでは近いうちに１０ｃｍ級ダイアモンドウェハーの実用化も見越しているとのことでした。
サイエンスZERO -桁違いの大電力制御の力をもつ「ダイヤモンド半導体」の可能性- [www.nhk.jp]
ダイヤモンドだけに (スコア:1)
硬速半導体、なんつて
嘉数（かすう） (スコア:1)
地元では、嘉数（かかず）以外は見た事なかった
Re: (スコア:0)
猫耳宇宙人が寄ってきそうな苗字ですね
「1億分の1秒を切る時間で切り替えが可能...」 (スコア:1)
と聞くとすごそうに聞こえるが、「スイッチング周波数100MHz以上」と言い換えてみると
「（ ´_ゝ`）ﾌｰﾝ」な感じ。
Re:「1億分の1秒を切る時間で切り替えが可能...」 (スコア:2, 参考になる)
パワー半導体のスイッチング周波数と考えると、普通は数十KHzから数MHz。
周波数を上げればLやCを小さく出来るので小型省電力になるが、EMIが大きくなったり変換効率が悪化するため、パワー半導体の場合は周波数が高ければいいというものではない。
ダイヤモンド半導体は、パワー半導体の周波数を100MHzまで上げても、EMIや変換効率が実用的というメリットがある。
それ以上に周波数を上げないのは、小型化のためにこれ以上LやCを小さくする意味がないからで、出来ないわけではない。
Re:「1億分の1秒を切る時間で切り替えが可能...」 (スコア:1)
効率とか関係なく、放射電界強度はdI/dtに比例するので、スイッチング周波数高くなればそれだけEMIの問題は難しくなるよ。
ダイヤモンドが究極のパワー半導体と言われてるのは、すべてが高水準だからであって、すべてが最高ではない。
スイッチング周波数に関しては、ダイヤモンドとGaNは大差ない。
高速なパワー半導体という意味なら、ダイヤモンドを放熱板に使う、GaN-on-Diamond HEMTが一番じゃないかな。
Re: (スコア:0)
EMIはスイッチング速度が上がると難しくならない？
Re: (スコア:0)
そのとおりですが、効率の向上は熱やEMIとして無駄になる分が減るので、原理上の期待値としては周波数向上の余地があるのです。
この件のNHKサイエンスZERO取材班の記事が現代ウェブに載っていますね。
https://gendai.media/articles/-/107854 [gendai.media]
https://gendai.media/articles/-/107855 [gendai.media]
中二病的発想 (スコア:0)
ダイアモンドによる配線と超電導を組み合わせることが可能であれば
超高速で低消費電力のコンピュータが作れる。
かな？と
現実的には実用化されても次世代携帯電話の送受信ユニットに使われる程度かなと思っております。
Re: (スコア:0)
うまくいけばTHz程度で動作するCPUができますかね
あとは高放射線量の環境でも使えるとかECCのほぼいらないメモリとか
Re:中二病的発想 (スコア:5, 参考になる)
切り替え時間が1/100M秒もかかってるんで、現状だと80386ぐらいの速度が限界じゃないかなあ。
それにしても、「これまでの半導体と比べても高速」って、具体的に何と比べたんだろう・・・と思って何故か本文に存在しない1次ソース(佐賀大学プレスリリース) [saga-u.ac.jp]を読んでみた。
そしたら、理論上早いことと、ターンオン時間9.97ns ターンオフ時間9.63nsということは書かれてたけど、どこにも1億分の1秒を切る時間での切り替えが「これまでの半導体と比べても高速」なんて書かれてないじゃん。
メディア（佐賀新聞？）の誤解または誤読による嘘情報だね。
＃1次ソースを読むのは大事
Re:中二病的発想 (スコア:1)
そんなこと言ってるのは佐賀新聞だけみたいやね。
業界最高は2ナノ秒らしい。
https://newswitch.jp/p/36098 [newswitch.jp]
Re: (スコア:0)
> 1/100M秒
何で素直に10ナノ秒って言わないの?
Re: (スコア:0)
1/100メガなら10,000秒かも
Re: (スコア:0)
逆数をイメージしやすいからでしょ
Re: (スコア:0)
1/100M秒と書けば、最大で100MHz程度でしか動作しないと言うことがわかりやすいからじゃない？
あえて言えば、1/100M秒だと(1/100M)秒なのか(1/100)M秒なのかが曖昧なことはわかりにくい。
Re: (スコア:0)
同じ集積度だとダイヤモンド半導体はシリコン半導体よりスイッチング速度が千倍速くなるかもしれないが、現状は集積度が千倍以上劣るから10ns程度のスイッチング速度なんでしょう。
仮にダイヤモンド半導体がシリコン半導体並みの集積度を実現できたとしても、今ではロジック半導体ではゲート遅延より配線遅延が支配的なため、回路遅延としてはシリコン半導体と殆ど変わらないでしょう。
Re: (スコア:0)
中年中二病的発送
これでオーディオ機器の音が硬くなる!
やわらか電源の自然エネルギーとの組み合わせが良好
Re: (スコア:0)
これでアダマンタイト級アンプ作れる?
Re:中二病的発想 (スコア:2)
これでアダマンタイト級アンプ作れる?
「Adamant製ウエハーから製造しました」
Adamant Co.,Ltd. なのに、アダマン「ド」株式会社だったのか。
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 [orbray.com]
2インチ高純度ダイヤモンドウエハーの量産技術開発 [itmedia.co.jp]
量子メモリー前進へ、アダマンド並木が 高純度大型ダイヤウエハー 2023年に2インチ、2030年に4インチ製品化を目指す [nikkei.com]
Re: (スコア:0)
ダイヤモンドのレコード針の中にアンプを組み込んですね
Re: (スコア:0)
SiC-SBDは、オーディオ機器の電源によく使われてる
普通のダイオードより音がいいんだと
Re: (スコア:0)
超電導と半導体って両立できるんでしょうか？
超電導状態になったら半導体としてスイッチングしないような？
Re:中二病的発想 (スコア:1)
Re: (スコア:0)
酸化物超伝導体は、作るのに失敗すると半導体になったな
ダイヤモンドパワー！ (スコア:0)
なんだか強そうだ。
# そこで切るなよ
Re: (スコア:0)
「ダイヤモンドパワー半！」
# そこで切るなよ
Re: (スコア:0)
「ダイヤモンドパワーハンド！」
# そこで切るなよ
Re:ダイヤモンドパワー！ (スコア:1)
// そっち残すのかよ
Re: (スコア:0)
外道照身霊波光線→「外道照身霊破光線！ 汝の正体みたり！ 前世魔人○○！」「ばぁれたかぁ〜」→怨霊逃散洗霊光線
Re: (スコア:0)
タイムボカンのリメイクがもう一度あったら、ダイナモンドの価値の
「ダイナマイトのように強力なパワーを持ちダイヤモンドのように高価」
に加えてすごいコンピュータが作れる、みたいなのが加わるのかな
Re: (スコア:0)
悪魔将軍かな
190時間の長時間連続動作 (スコア:0)
たったそれだけのテストで、3年後に実用化？？
実際の機械はその3年よりずっと長く動作しているだろ。
Re: (スコア:0)
今から497日テストに入るから、3年後の実用化なんだろ?
Re: (スコア:0)
佐賀大学の発表資料を見ると試験電圧10.75V、出力電流3mA程度なのでパワー半導体ですら無い
こういういい加減な発表してるところを信用してはいけない
＃ダイヤモンド半導体は劣化が激しいと指摘されてよほど悔しかったのか、連続運転で劣化の見られないデータが得られて嬉しかったのか？
Re: (スコア:0)
ミサイルとかロケットみたいな使い捨て用途なら十分に使えそうな気がするが。知らんけど。
Re: (スコア:0)
そうだな、耐用年数10年の商品は10年間テストしてからじゃないと発売したら駄目だよな
モノになるんか？ (スコア:0)
本当に有望ならもっと金掛けて世界企業が研究してそうだし、
地方大で細々やってたシロモノが有望だとはちょっと思えないなぁ。
Re:モノになるんか？ (スコア:1)
Re: (スコア:0)
まあ中身が理解できない人はラベルで判断するしかないよね。
これからもラベルだけを盲信する人生を送ってください。
Re: (スコア:0)
青色LEDも徳島の中小企業で細々とやってたかと。
Re: (スコア:0)
数週間前にNHKのサイエンスゼロで詳しくやってた。佐賀大の教授の名前が特徴的だから覚えてる。
今まではダイヤモンドでシリコンみたいなウェハーが作れなかった（結晶を大きく成長させられなかった）から、研究がマニアックだった。でも、人造宝石の人がサファイアの土台を工夫して大きくする方法を編み出して、いくらでも大きくできるようになったから、いろんな研究が一気に進んだって話。
Diamond製電子回路 (スコア:0)
Diamond Monster 3DとかMonster Soundあたりお世話になった人も多いのでは。
Re: (スコア:0)
Diamondtronも多いと思うな。
脱力したのは (スコア:0)
ユニバーサル基板はまあ，いいんですけど
はんだ付け下手に見えたし。
DAISENのシルク文字が目立っていたしw
まあ，これで某ワークマンのフリースみたいに
問い合わせ殺到，みたいにはならないと思いますけど
なんかね。
なんかね。
世界初! (スコア:0)
Re: (スコア:0)
DIAMOND SAGAの始まりである。
1億Hzって (スコア:0)
0.1GHz?
マスコミさんももう少しちゃんと書け (スコア:0)
まるでダイヤモンド半導体（回路）が世界初みたいに読める
30年位前の半導体概論書でも一応少しは触れてあるのに