Power Diamond Systems株式会社（本社：東京都、代表取締役CEO：藤嶌辰也）は、ダイヤモンドMOSFETを用いた非同期整流降圧型DC/DCコンバータを作製し、その連続スイッチング動作を実証しました。これにより、ダイヤモンドMOSFETが実際の電力変換回路において安定した連続動作に対応可能であることを、世界で初めて示しました。
ダイヤモンド材料の優れた特性とパワーデバイスへの期待
ダイヤモンドは、ワイドバンドギャップ（大きな禁制帯幅を持つ性質）、高い絶縁破壊電界、優れた熱伝導率などの卓越した物性を有しています。これらの特性から、ダイヤモンドは次世代パワーデバイス材料として大きな期待が寄せられており、実用化すれば小型かつ低損失な電力変換器の実現が可能になるとされています。
これまでにダイヤモンドMOSFETの高速スイッチング動作は報告されてきましたが、実際のパワーエレクトロニクス応用に不可欠な連続スイッチング動作については、十分な検証がなされていませんでした。そのため、実際の電力変換回路に組み込み、安定した連続動作を実証することが、実用化に向けた重要なステップとされていました。
- ワイドバンドギャップ：大きな禁制帯幅を持つため、高電圧・高周波動作が可能
- 高い絶縁破壊電界：高電圧印加下的な故障耐性が高い
- 優れた熱伝導率：発熱を効率的に逃がし、高密度実装に適す
Ms.ガジェット
実際のDC/DCコンバータ回路による動作実証の成果
本研究では、ダイヤモンドMOSFETを用いた具体的な降圧DC/DCコンバータを設計・作製しました。そして、実際の電力変換回路において出力電圧がデューティ比（スイッチングのオン時間の割合）に応じて変化することを確認し、安定したコンバータ動作を実現しました。
この結果は、単体のデバイス評価を超えて、実際の電力変換システムへの組み込み可能性を示す世界初の実証となります。ダイヤモンドMOSFETが連続スイッチング動作に対応可能であることを明確に示したことで、次世代パワーエレクトロニクス分野への応用道筋が大きく進展しました。
Ms.ガジェットAPEC 2026での発表と高評価の選出
本研究成果は、2026年3月22日から26日に米国テキサス州サンアントニオで開催されるAPEC 2026（IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition）においてポスター発表を行う予定です。さらに、この発表は内容の質が高く幅広い関心を集めるものとして評価され、ポスター発表全体の約8％のみが選出されるDialogue Preview Sessionに採択されました。
APECはパワーエレクトロニクス分野で最も権威のある国際会議の一つであり、その中で高い評価を得たことは、本研究の学術的・技術的意義を裏付けています。
Ms.ガジェット今後の開発スケジュールと実用化への道筋
同社では、今後さらに統合的な研究を進めていく方針です。具体的には、ダイヤモンドデバイス自体の特性評価に加え、実際のアプリケーションを想定した回路設計およびシステム全体の評価を併せて実施し、次世代パワーエレクトロニクス分野におけるダイヤモンドMOSFETの早期実用化を加速させるとしています。
本研究成果の一部は、NEDO（国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構）の委託業務（JPNP14004）および文部科学省「マテリアル先端リサーチインフラ」事業の支援によって得られたものであり、公的資金による技術開発が進捗していることも特徴です。
Ms.ガジェットPower Diamond Systemsの企業ミッション
Power Diamond Systemsは、ダイヤモンド半導体デバイスの研究開発を行うスタートアップ企業です。ダイヤモンド半導体は、モビリティ（電気自動車など）や再生可能エネルギーシステムなど、次世代パワーエレクトロニクス分野で期待される材料です。
同社は、この技術により超小型で高効率なインバータモジュールを実現し、エネルギー社会におけるさらなる省エネ化に貢献することを目指しています。ダイヤモンドパワーデバイスの実用化は、電力変換システムの小型化と効率向上に革新をもたらす可能性を秘めています。
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