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宇宙空間で半導体の製造を目指す新たな取り組み
理化学研究所発のスタートアップである株式会社BEAM Technologiesは、株式会社日本低軌道社中および株式会社レゾナックらと、地球低軌道（LEO）における半導体製造事業の実現に向けた覚書（MOU）を締結したと発表しました。IoTやAI、6G通信など社会インフラの根幹を支える半導体の性能向上と安定供給を目的としています。
従来の地上における半導体製造では、微細化の物理的限界や、製造過程で生じる結晶欠陥による性能の頭打ちが課題となっていました。今回の取り組みでは、これらの課題を解決するための手段として、宇宙空間の微小重力環境を利用する方針です。
Ms.ガジェット宇宙という特殊な環境を製造の場にするというのは、非常にスケールの大きい試みですね。
重力による制約を排除する微小重力環境
地上での結晶成長プロセスには、重力に起因する以下の物理的制約が存在しています。これらがデバイスの電力効率や歩留まりの改善を阻むボトルネックとなってきました。
- 熱対流による組成不均一：加熱時の密度差による対流が不純物混入を招く
- 静水圧による構造歪み：自重による応力が結晶格子内の欠陥を誘発する
- 容器壁からの汚染：高温プロセスでルツボ等の接触部から不純物が混入する
宇宙空間の微小重力環境を活用することで、これらの対流や結晶欠陥の生成を極限まで抑え込むことが可能となります。これにより、地上では到達不可能なレベルの純度や効率、耐久性を備えた化合物半導体の実現が期待されています。
Ms.ガジェット製造環境を変えることで、従来の限界を突破しようとするアプローチは興味深いです。
2030年前後を見据えた製造プラットフォームの構築
化合物半導体の世界市場は拡大を続けており、2024年の約18兆円から2033年には約26兆円規模に達すると予測されています。AI需要に伴うデータセンター向けデバイスや、電気自動車（EV）の普及によるパワー半導体など、次世代ITデバイスにおいてその重要性は高まる一方です。
BEAM Technologiesは、日本低軌道社中が開発を進める「日本モジュール」を活用し、2030年前後を目標に宇宙空間での製造実現を目指しています。地上で製造できない高性能な半導体を市場に提供することで、日本の産業競争力強化に貢献する計画とのことです。
Ms.ガジェット宇宙利用のエコシステム形成に向けた、具体的な目標設定がなされている点は注目されます。
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