世界を一変させる日本発、画期的半導体 Follow Me♪

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2月20日付けネットニュース「Japan Business Press」に表題の刺激的な見出しを見つけたのでご紹介します。

副題は“京都大学発のベンチャー、酸化ガリウムの新技術”ということで、画期的な半導体とは電力制御を飛躍的な省エネと低コストで行うことができるパワー半導体でした。

パワー半導体の世界では、シリコンよりパフォーマンスが高い炭化ケイ素（SiC）や窒化ガリウム（GaN）の開発が現在進んでいて、例えば、鉄道車両ではシリコンパワー半導体のインバーターを炭化ケイ素半導体のものに交換すると最大40％も省エネ効果を生むそうです。

小さなパワー半導体が省エネに大きく貢献できるという話は以前から聞いていましたが、世界を一変させるパワー半導体なんて大袈裟では？と半ば疑心暗鬼で読んでみると．．．

これまで脚光を浴びていた炭化ケイ素や窒化ガリウムが色あせる程の高性能で安価に製造できる画期的なパワー半導体の正体は酸化ガリウムでした。

シリコンに対する半導体物質の性能を現す数値として「バリガ性能指数」というものがあるそうです。

シリコンが1とすると、省エネを実現する炭化ケイ素が340、窒化ガリウムが870で、酸化ガリウムは何と3444だそうです。

でも、酸化ガリウムの本当にすごい点は低コストで製造できることのようです。

性能が劣るシリコン製パワー半導体でも、炭化ケイ素や窒化ガリウムに比べれば安いものの、シリコンを溶かすのに摂氏1500度もの高温が必要なのに加えて厳密に管理された清潔な環境が必要不可欠なので普通の工業材料に比べれば高価なのだそうです。

でも、京都大学初のベンチャー企業「フロスフィア」が開発したミストドライ法は、酸化ガリウムの結晶を液体から数百度の比較的低温で結晶させ、クリーンルームも不要で安く製造できるそうです。

つまり、酸化ガリウムは高価な炭化ケイ素や窒化ガリウムを上回るパフォーマンスの半導体でありながら安価なシリコンと同等のコストで作れるようなのです。

圧倒的パフォーマンスの酸化ガリウム半導体を安く作れるフロスフィアの技術には三菱重工やデンソーなどの大手企業が出資者に名を連ね、デンソーは車載用パワー半導体の共同開発を既に始めているそうです。

この記事は、「日本発のベンチャー企業が、省エネを司るパワー半導体の最先端を走っていることに興奮させられる」と結んでいました。

電気製品が低コストで飛躍的な省エネを実現できる未来がすぐそこに来ているなんてワクワクします。