次世代パワー半導体･･･シリコンを超える窒化ガリウム　性能は10倍以上 [439992976]

シリコンとシリコーンて何が違うんだよ

次世代いうなら酸化ガリウムだろ

三菱電機が触手を伸ばし始めました。
決して渡さないようにw

>>38
分解して解析してようつべに上げてる人いるけど、石自体は本物みたい。
ただ、スイッチング周波数が従来品と同等なので、本来の性能を引き出してるとは言えない。

>>73
もうコモディティ化してるよ、おっさん

<＊｀∀´>

>>15
ンダねぇ

CPUとかも作れるの？

この人のお陰でLEDが使われるようになったんだったけ？

もう酸化ガリウム半導体がタムラ製作所からシリコン用の既存設備か作成されて売り出されているんだが・・・
いくら窒素ガリウムが良くても既存設備から作り出せるコスパは凄まじい

いつの話をしてんだよ…
何年も前から製品化してるだろが

SiC負けたんか

タムラ製作所

回転寿司行って持ってくるわ

>>17
シスコンとシスコーンの違いか

ダイヤモンドを基材にする研究もあったんじゃなかった？
耐熱に優れてて圧倒的だとかサイエンスZEROでやっとったはず

ガリウム砒素リンは最近どうなってるの？

アルミニウムと同じ13族か

気持ちいいのかな

>>42
誰もシリコンを置換しようなんて言ってないよ
目的に応じて材料を選んでいくわけだから

>>29
パワー半導体とはっきり書かれてるだろ

>>41
ダイヤモンドは耐久性に難があるので実用化は当分無理

次世代って言ったら酸化ガリウムのほうだろ

シナチョンにパクられるなよ

いろいろいってるけどまともに作ってビジネスにしないと

ｋ帯のパワーアンプ

Ganのこと？もうある程度普及してるだろ？

ベリリウムとかガリリウムみたいなのボトムズにあったよね

サムチョンオワタ

よく凹凸がついていてるおもちゃのブロックで例えるのですが、
ブロックの場合は凹凸の間隔が全部一緒ですよね。

だからブロックがピッタリはまって、きれいに積み上がるわけです。
しかし原子の並び方というのは、ブロックの凹凸の間隔がちょっと違うイメージなんです。
サファイアと窒化ガリウムは、凹凸の間隔がそもそも合わない。
凸凹の間隔が広いブロックの上に、間隔の狭いブロックをのせようとしても、
ピッタリ安定して積み上がらないのと同じように、きれいな結晶にならないということなんです。

この問題が解決できず、実験では実に1500回もの失敗が続きました。
しかし、たまたま転機が訪れたのです。

■突破口となった「低温バッファ層」
―どんなターニングポイントがあったのでしょうか？　

ある日、使っていた実験装置が故障し、装置の中の温度が上がらなくなってしまいました。
そこで、いつもとは違った実験をしてみることにしました。

どんな実験をしたかというと、土台のサファイア基板の上に、
「低温バッファ層」と呼ばれる窒化アルミニウムの層を作ったんです。
その上に、いつもと同じ窒化ガリウムの結晶を作ってみたところ、
とてもきれいな面の結晶が出来上がりました。
間に低温バッファ層を挟むと、なぜかきれいな結晶ができるというのが発見だったんですが、とても不思議でした。
いまだにこの理由はじゅうぶんには解明されていないのです。

窒化ガリウムの結晶を安定してきれいに作ることができるようになったことが、
青色LEDの実現させるための一つのブレイクスルーになったと思っています。
窒化ガリウムの強みは、青く光るということで、皆様に生活の中でLEDとして使っていただけるようになりました。

もう1つの特徴は、シリコンに比べてすごく結合が強いということで、
電流をたくさん流したり、あるいは高い電圧の電気信号を取り扱うことができます。
その強みを生かして、「パワー半導体」などさまざまなデバイスへの応用が期待されているんです。
＜つづく＞

うちのUSB充電器に入ってるわ

膣化ガリウム

もう世の中に出回っている
10年遅い

>>17
ユニコーンガンダムがユニコンガンダムだとなんだか可愛いじゃん

凄いcpuが出来るって事？

インテルが10年くらい前からずーっとガリウムやってるよな
まともなのが作られてない
今のところパワー半導体に使われるかどうかだけど

GaNとか謳ったコンパクトな充電器増えてるけどこれのこと？

本当はガリウームなんでしょ

ガリウムってレアメタル系の響きがあるけど安いの？
中・露辺りでしか採れないと面倒くさい事になりそう

■半導体素材として「シリコンを超える」窒化ガリウム
―窒化ガリウムの半導体としての素質は、どのようなものなのでしょうか？　

今世界で最も普及しているのはシリコン半導体です。
シリコン半導体開発では、2018年頃から実用化されたEUV露光技術が大きなターニングポイントとなっています。
「非常に細かいパターンで回路が描ける」という技術です。

しかし細かくしすぎると電子が勝手に動いてしまうような不具合が出てくるので、
ゲート(電極の1つ)の長さは3ナノメートルくらいが限界だと言われています。
あと数年したら、3ナノメートルぐらいのゲート長のトランジスター(半導体を使った部品の1つ)が出来て、
それがもう限界に近いのではないかと言われてます。そうなると、後はもう二次元では限界がくるので、
それをずっと上に積み重ねていく、三次元構造の「ロジック半導体」が今度は開発の中心になって来る。
そこは日本も今非常に力を入れて頑張っているところです。

一方、窒化ガリウムの場合は、シリコンほど細かくしなくても、もともとの材質に強い性質があったり、
さまざまな用途に使えるということが期待できます。

例えば先ほども申し上げましたが、シリコンに比べてとても結合が強く、電流をたくさん流したり、
あるいは高い電圧の電気信号を扱うことができます。電圧で言うと、シリコンだと1000ボルトまでもたないものが、
窒化ガリウムだと同じ厚さでも1万ボルトまで耐えられる。
これは、これでシリコンと同じ構造の物を作れば、性能は10倍以上になるということなんです。

非常にシンプルにした例ですが、例えば、「100m走」で言うと、
「シリコンが10秒かかるのが窒化ガリウムだと1秒で行けちゃう」というような、
それぐらい優れたアスリートが窒化ガリウム、ということなんですね。

また熱の発生もおさえられる材料であるため、電力の損失が少なく、省エネになると期待されています。
未来を変えるポテンシャルがある材料ですが、それを実現するためには、シリコンと同じぐらい品質の優れた結晶と、
それから加工技術が必要で、ようやくその技術課題は解決し、社会実装するための準備にさしかかった段階です。

窒化ガリウムのパワー半導体が普及した未来というものは、どのようなものになるのでしょうか。

後編『「パワー半導体では青色LEDの時よりももっと社会貢献したい」ノーベル物理学賞受賞者・天野浩が何よりも「人のため」にこだわるそのワケ』につづきます。

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「サイエンスZERO」20周年スペシャル 3月26日(日)夜11:30 NHK Eテレ
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＜終わり＞

「窒化ガリウム結晶」　でもお高いんでしょう？

二つ目のノーベル賞取れちゃいそう

ユニコーンとガルバルディに空目したガノタが
↓

>>39
昔、JIS規格の表音で
3音以上の場合、語尾に長音を付けない
って規定があって
理数系大学出身者はその習慣を引きずっている

レーザー発信器作る仕事してたことあるが
GaAsウエハーだったな
GaAsバッファ層、AlGaAs層、GaInP層懐かしい

>>1

地は人なり
かな

顔見ると、HONDA顔なTOYOTA表情よな。

>>78
マ？すげえ
化合物半導体も低コスト化進むんだな
シリコンがコスト含めて優秀過ぎるんでシリコン中心は動かないけど化合物半導体も用途広がるね

>>74
まが抜けているぞ

酸化ガリウム半導体
理論的な損失はシリコンの3,000分の1、炭化ケイ素の6分の1、窒化ガリウムの3分の1

ただし　うままくいってないとか聞いたな　(´・ω・`)

パワーはsic