株式会社Power Diamond Systemsは、ダイヤモンドMOSFET（金属酸化膜半導体電界効果トランジスタの略）技術を応用し、モノリシック双方向ダイヤモンドスイッチを開発したと発表しました。このデバイスにより、双方向スイッチ特有の動作が世界で初めて実証されています。
開発されたスイッチは、290Vの双方向耐圧および8.2mΩcm²の低オン抵抗を達成しています。従来のバルク伝導を用いた構造と比較し、耐圧を向上させつつオン抵抗を10分の1以下に低減することに成功しました。これはダイヤモンドを用いた双方向スイッチの実用化に向けた重要な進展としています。
Ms.ガジェット電力変換回路の小型化に貢献する技術
近年、再生可能エネルギー向けのインバータや電気自動車用充電器において、装置の小型化やコスト削減が求められています。これまでの電力変換回路では、双方向電圧遮断のためにパワーデバイスをBack-to-Back（背中合わせ）接続して構成するのが一般的でした。
しかし、この手法はデバイス数が増加するため、フットプリント（設置面積）やコスト面で課題がありました。今回開発された1チップで動作するモノリシック双方向スイッチは、このフットプリントを半分以下に低減できる可能性があり、高集積化に向けた有望な技術として期待されています。
研究の主な成果と特徴は以下の通りです。
- 世界で初めてモノリシック双方向ダイヤモンドスイッチの動作を実証
- 290Vの双方向耐圧を確保
- 8.2mΩcm²という低いオン抵抗を実現
- 従来のバルク伝導型構造からオン抵抗を10分の1以下に改善
Ms.ガジェット次世代パワーエレクトロニクスへの展望
ダイヤモンド材料を用いたスイッチは、これまでダイヤモンド特有の深いドーパント（不純物）準位に起因する高いオン抵抗や、ゲートリーク電流の大きさが課題となっていました。同社はこれまで培ってきたダイヤモンドMOSFET技術を基盤とし、2つのゲートを同時に制御する構造を最適化することで、これらの課題を克服したとのことです。
今後は高耐圧化および低オン抵抗化をさらに進めるとともに、信頼性評価を強化する方針です。外部パートナーとの連携によりアプリケーション開発を推進し、再生可能エネルギー分野や電動車向けシステムへの応用を目指しています。
なお、本研究成果は2026年4月5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。また、本研究の一部は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」事業の支援を受けて実施されたとのことです。
Ms.ガジェット
Power Diamond Systems、世界初の双方向ダイヤモンドスイッチを開発
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