株式会社Power Diamond Systemsは、独自開発のダイヤモンドMOSFETにおいて、世界初となる200V・1Aのスイッチング動作を実現したと2026年3月12日に発表しました。同一デバイスでは耐圧550Vとドレイン電流0.8Aも達成しており、ダイヤモンド半導体パワーデバイスの実用化に向けた重要な技術的マイルストーンとなっています。
ダイヤモンド半導体の優れた特性と期待
ダイヤモンド半導体は、ワイドバンドギャップや高い絶縁破壊電界、優れた熱伝導率など、シリコンやSiC、GaNを凌駕する物性値を有しています。これらの特性から、モビリティや再生可能エネルギーなどの次世代パワーエレクトロニクス材料として世界的に注目が高まっています。
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実用化に向けた従来の技術課題
ダイヤモンドパワーデバイスの実用化においては、高耐圧化と低オン抵抗化の両立が重要な課題でした。具体的には、ゲート端部における電界集中によりドレイン・ソース間耐圧が制限される問題や、大電流動作には小型デバイスを多数並列接続する必要があるなどの障壁がありました。
Ms.ガジェットフィールドプレート構造による画期的な成果
今回、Power Diamond Systemsはフィールドプレート構造を導入することでゲート端部の電界集中を抑制し、高耐圧化を達成しました。同時にデバイスの大面積化を進めることで高電流動作を可能とし、小型デバイスの並列接続に依存しない大電流駆動を実現しました。その結果、1つのダイヤモンドMOSFETにおいて耐圧550Vとドレイン電流0.8Aを両立。さらに、同一デバイスを用いてダイヤモンドMOSFETとして世界初となる200V・1Aのスイッチング動作を達成しました。
| 項目 | 値 |
|---|---|
| 素子耐圧 | 550V |
| ドレイン電流 | 0.8A |
| スイッチング動作 | 200V・1A（世界初） |
この成果は、フィールドプレートを含む同社のデバイス設計およびプロセス技術の有効性を実証するものです。
Ms.ガジェット学術誌受理と研究支援
本研究成果は2026年2月24日付で学術誌「Applied Physics Express」に受理され、オンラインで掲載されました。研究の一部は、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」事業の支援により得られたものです。
Ms.ガジェット社会実装に向けた今後の展望
Power Diamond Systemsは、安定したプロセス確立により再現性良くデバイスを作製できる環境を整えています。今後は、国内外の研究機関や企業等の外部パートナーとの連携を通じ、ダイヤモンド半導体デバイスの社会実装に向けた技術開発およびアプリケーション開発をより一層強化していくとのことです。
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