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高電圧などに耐える ダイヤモンド半導体の動作に成功

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引用元:東京工業大学


 JST課題達成型基礎研究の一環として、東京工業大学の波多野 睦子教授と産業技術総合研究所の山崎 聡主幹研究員らのグループは、ダイヤモンド半導体を用いた接合型電界効果トランジスターを作製し、動作させることに世界で初めて成功しました。

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 グリーンイノベーションの一環として、スマートグリッドの開発が進められていますが、そのキーテクノロジーとして1.0kVを超える高い電圧に耐え、低損失でオン・オフできる小型の半導体パワーデバイスの開発が求められています。ダイヤモンド半導体は、半導体の中で最も高い絶縁耐圧と最も高い熱伝導率という優れた特性を持つため、候補材料として大いに期待されています (下略3 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 19:24:21.45 ID:X8UKb3iE
ゲルマニウムほとんど使われなくなったのに、炭素の出番やいかに。



5 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 19:25:22.66 ID:jhaPBlty
ダイヤモンド半導体ってずっと昔から研究されてるけど、全然実用には届いてないよね。
Siの技術が頭打ちになればCが台頭してくるのかね。

26 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 21:14:11.10 ID:6Ri3k93e
>>5
Siで止まってないのは微細化方面だけで他の方面ではとっくに頭打ちじゃないか?
2chには半導体=パソコン、スマフォとしか思わないアフォ(>5のことじゃないよ)がいっぱいいて
Si 以外イラネみたいなこというね。

ダイヤモンドはSiより格子定数が小さいから、昔は微細化を利点にあげてた人もいたが今はもういない。
Si の純度制御等微細化向け技術蓄積に、Cで追いつくような開発投資できる見込みは全くなくなった。
それでもちゃんと用途があるから研究してる。



7 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 19:29:20.05 ID:es5934GR
熱に強いか?



8 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 19:29:52.95 ID:???
ダイ「ヤ」モンドですね。
失礼しました。

24 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 21:09:57.71 ID:dII3PoV/
>>8
ニールダイアモンド
綴り同じだがダイアモンドが一般的だなこの場合
フォークギターが基本っぽいが高電圧エレキをバリバリ弾くようになったと。



6 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 19:28:52.89 ID:V6DyDb5d
上手く言えないけれど宝物なんだろうな。

42 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 23:27:49.96 ID:yZY39Lib
>>6
あの時感じた予感は本物なのだろう。
43 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 23:54:08.48 ID:wHR1lEpY
>>42
今、私を動かすのはダイアモンドの半導体



9 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 19:33:23.66 ID:FbHqy5W0
後は、ダイヤモンドの溶接技術の確立



10 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 19:34:08.05 ID:Ai8rSXKA
ケブラーみたいなモン?



12 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 19:38:45.38 ID:WMhg2Atk
ダイヤモンドって熱に弱い。ここにもあるようにグラファイトになる。

15 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 20:06:45.16 ID:aXfYxMAG
>>12
熱に弱い? 文章ちゃんと読んでるの?



14 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 20:04:01.03 ID:/mrjuMS6
超高温下半導体が実現してくれれば嬉しいんだけど。



16 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 20:07:28.82 ID:Qq94AulI
熱伝導性はいいから排熱が出来るとは書いてあるけれど、ダイヤモンドってそうだっけ?

17 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 20:15:00.37 ID:f3eyjN9Z
>>16
結晶の構造からして全体が振動しやすい。



18 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 20:19:05.09 ID:7hzrxfBZ
ダイヤモンドの熱伝導率は、1000~2000(W/m・K)
金属で最高の銀の熱伝導率は、420
カーボンナノチューブは、 3000~5500だそうです。

22 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 20:58:05.50 ID:Qq94AulI
>>18
銅より高いのかよ、知らなかった。
ダイヤモンド鍋とか作れば売れるよ!
28 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 21:28:20.84 ID:hmq5bQ11
>>22
炊飯器がとっくに販売されている。



21 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 20:45:57.20 ID:0SKYVBmW
でもダイヤモンドってだんだん劣化するんでしょ?



29 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 21:32:17.56 ID:c2H5aGIr
Cの不純物混入具合には泣きたくなるぜ。
同位体とか混ざり過ぎなんだよ。



30 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 21:35:42.17 ID:6N7MXwTA
で、どれくらいの電力を制御できるようになるの?
そこのところが判らない



32 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 21:40:07.04 ID:Lzdn+5be
「Applied Physics Express」
初めて聞いた。JJAPってLetterセクションも無かったっけ?

33 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 21:59:31.46 ID:rOsTcipF
LettersがExpressになったような。



34 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 22:09:28.12 ID:ub/9Q5Tp
IGBTも作れるようになるかな。

絶縁ゲートバイポーラトランジスタ



39 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 22:43:05.99 ID:fg2uKKh8
俺は物理学科にいたけど、電電の方が面白そうだなと常々思ってた。



40 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 22:47:05.17 ID:79n3v0t+
高電圧に耐える半導体ができるんなら、切れない白熱球可能だろうか。



44 :名無しのひみつ:2012/08/27(月) 23:58:14.14 ID:0AZlVExZ
ダイアモンド回路ってサンスイが開発してなかったっけ?

53 :名無しのひみつ:2012/08/28(火) 08:44:52.72 ID:LtXYz5WD
>>44
一応マジレスしておくと、それは回路図の形状からつけた名前な。
ダイヤモンドベースの半導体とは関係ない。
ダイヤモンド差動回路で画像検索すればたくさんヒットする。

58 :名無しのひみつ:2012/08/28(火) 14:50:44.06 ID:YJ8RPkCH
>>53
気相成長だから原料はメタンとかエチレンとかだぞ、きっと。



45 :名無しのひみつ:2012/08/28(火) 00:09:42.99 ID:RJPZwR6G
まだ小さい?



46 :名無しのひみつ:2012/08/28(火) 00:13:10.07 ID:tlzvFqhE
質屋で買い取ってもらえますか?



47 :名無しのひみつ:2012/08/28(火) 00:25:07.69 ID:zd/b3Rco
素人でもコストが馬鹿高くなるのが予想できる。

54 :名無しのひみつ:2012/08/28(火) 10:29:30.31 ID:Bg/yUAkN
>>47
デビアスが介入しなければ、大して高くはならない。



49 :名無しのひみつ:2012/08/28(火) 01:00:33.00 ID:jPlnVq2m
韓国に盗られんなよ。



52 :名無しのひみつ:2012/08/28(火) 04:57:23.84 ID:1jbiR4Nh
量子トンネル現象はどんな絶縁状態も通り抜ける。



55 :名無しのひみつ:2012/08/28(火) 12:57:04.70 ID:oRjniKpU
SiCはどうなった?

59 :名無しのひみつ:2012/08/28(火) 16:31:34.53 ID:Bg/yUAkN
>>55
ダイオードは既に実用化済み。
FETやIGBTも実用段階だったはず。



56 :名無しのひみつ:2012/08/28(火) 13:23:43.63 ID:6eITFawj
ちなみに白色矮星の核はダイヤモンドってうわさ。

中心の白い点が白色矮星

64 :名無しのひみつ:2012/08/29(水) 00:39:09.96 ID:WUElnljr
>>56
鉄じゃないの?



60 :名無しのひみつ:2012/08/28(火) 17:46:19.33 ID:LtXYz5WD
SiC 色々商品も発表されてる様子
http://www.google.com/search?hl=ja&as_q=SiC+site:mynavi.jp



61 :名無しのひみつ:2012/08/28(火) 18:28:39.37 ID:DBRn8ELz
GaOの方がSiCより作りやすそう。

62 :名無しのひみつ:2012/08/28(火) 18:43:08.58 ID:44dS3Jcy
>>61
GaO?
GaNじゃなくて?
63 :名無しのひみつ:2012/08/28(火) 19:13:13.53 ID:LtXYz5WD
>>62
SiCはGaNより高パワー領域まで行けそう
GaNはSiCより高周波領域まで行けそう、らしい



65 :名無しのひみつ:2012/08/29(水) 02:27:06.62 ID:AUMXieqk
自衛隊の次のレーダー発振機だな。
CPUも冷却効率高くで、今のファンで4GHz辺りまで行けるかな?

66 :名無しのひみつ:2012/08/29(水) 05:39:03.86 ID:GDvD9zy8
>>65
直ぐにそんな周波数で動かしていたころが懐かしく思えるようになるさ。
mimizun.com/log/2ch/newsplus/1014662936/
mimizun.com/log/2ch/scienceplus/1150886766/
69 :名無しのひみつ:2012/08/29(水) 19:21:51.06 ID:WUElnljr
>>66
今ならクラウドサーバ使えば個人でも可能だな。
コア100程度だし。



68 :名無しのひみつ:2012/08/29(水) 17:40:07.46 ID:9g6O6G+9
放送用送信菅とかレーダー最終出力菅とかにまず使われるのかな。

BUZZったイチオシ記事!!!!!(*゚∀゚)ゞ

    この記事へのコメント

    名無し隊員さん
    2012年08月29日 21:01
    半導体は何処まで行けるかなぁ。
    素材・コスト・運用の面で。
    ku
    2012年08月29日 21:44
    ・・・付いていけない。
    名無し隊員さん
    2012年08月29日 21:53
    雷を蓄電できたら雷力発電来るでこれ
    名無し隊員さん
    2012年08月29日 22:28
    カーボンナノチューブとダイアモンドってどっちの方が安いんだろ
    名無し隊員さん
    2012年08月29日 22:48
    マイクル・クライトンの失われた黄金都市は時代を先取りしすぎだったなw
    名無し隊員さん
    2012年08月29日 23:19
    これからは有機物半導体が頭角を現してくるのかな・・・・
    名無し
    2012年08月29日 23:43
    SiCは釣り人にとって、釣竿のガイド(釣糸を通す部材)の素材として非常にポピュラー。
    傷がつきにくく滑らかで放熱性に優れているため、釣糸を痛めにくく、キャスティングの飛距離アップも期待できるとされている。
    jkl
    2012年08月30日 05:45
    ダイヤモンドライクカーボンね
    名無し隊員さん
    2012年08月30日 08:01
    26の気のつかい様に感動した
    名無し隊員さん
    2012年08月30日 08:11
    門外漢にはホッケなんだが、>>26の言うような
    ダイアモンド半導体の用途ってどんなのがあるの?
    名無し隊員さん
    2012年08月30日 10:52
    PCオタとしては半導体用途よりも「ダイアモンド入り熱伝導グリス」まで出たのだから、
    「ダイアモンドヒートスプレッター搭載CPU」とか。「ダイアモンドCPUクーラー」とかが出て欲しい。
    名無し隊員さん
    2012年08月30日 11:00
    >>10
    「絶縁耐性」や「熱伝導率」と考えると工業用かなぁ?
    あとは「放射線耐性」も高いはずだから、
    それらを総合すると、宇宙空間でも長期に渡り安定的に動作するはず
    また、福島第一原発の処理に現在の半導体では動けないような場所で
    ロボットが使えるようになるから、いまの日本では結構重要な技術

    まー…実際にそういったロジックが造れるまであと10年はかかるだろうけどさ
    名無し隊員さん
    2012年08月30日 11:14
    高圧対応の周波数変換器がコンパクトになって60Hzから50Hzへの変換が簡単になる?
    ノイズ耐性で局地原爆対応の戦闘機や護衛艦用半導体に使用?
    名無し隊員さん
    2012年08月30日 11:19
    米4ダイヤじゃない?指輪にしてもなんにしても買うとき高いだけで本来そんなに高くはない、けど吊り上げてるやつが・・・
    名無し隊員さん
    2012年08月30日 11:36
    ブラッドダイヤモンドとかいったっけ、貴重さとか加工にかかる費用以上に値段を吊り上げてる
    名無し隊員さん
    2012年08月30日 11:47
    用途は高圧インバーター、軽くて安くて効率のよい変圧器が作れれば電力産業にちょっとした革命が。
    名無し隊員さん
    2012年08月30日 11:49
    そんなに熱伝導率高いのか
    ヒートシンクやラジエータに採用されないのはやっぱり価格が原因?
    名無し隊員さん
    2012年08月30日 12:11
    人工ダイヤは天然ダイヤよりも安いとはいえ、
    高圧下でしか製造できないからやっぱり高いんだよな。
    ダイヤの研磨剤とか何入ってんだよってくらい高いし。
    名無し隊員さん
    2012年08月30日 13:11
    >>17
    価格もそうだけど「加工性」とかもあるんじゃない?
    名無し隊員さん
    2012年08月30日 13:16
    ※2
    そのときはプリプリ懐かしいなーでごまかせ
    名無し隊員さん
    2012年08月30日 16:06
    いおりんのMA2まじ最高!!
    名無し隊員さん
    2012年08月30日 17:49
    ※18
    >何入ってんだよ
    ダイヤだろワロタw
    名無し隊員さん
    2012年08月30日 21:37
    ヒメダイヤがアップを始めました!
    名無し隊員さん
    2012年08月31日 06:16
    だいあもんずあふぉれば~~~