佐賀大学が主導し、宇宙航空研究開発機構（JAXA）およびダイヤモンドセミコンダクター株式会社と協力して取り組んだ研究グループは、ダイヤモンドを用いた高周波半導体デバイスの開発に成功しました。これは次世代の通信および宇宙技術における画期的な進展であり、特に6Gや衛星通信向けのマイクロ波およびミリ波増幅のアプローチを一変させる可能性があります。 新たに開発されたデバイスは、従来のシリコンや窒化ガリウムに比べて優れた物性を持つことから「究極の半導体材料」とも呼ばれるダイヤモンドを採用しています。研究チームは、マイクロ波帯（3〜30 GHz）およびミリ波帯（30〜300 GHz）で動作可能なデバイスの実現に注力しました。 本プロジェクトの最も顕著な成果の一つは、世界記録級の性能指標です。デバイスはオフ状態での破壊電圧が4,266 Vを示しました。さらに、電力利得のカットオフ周波数は120 GHzに達しました。研究チームによれば、これら両方の数値はダイヤモンドベースのデバイスとして世界最高水準を示すものです。 これを達成するために、チームは電子ビームリソグラフィーを用いて幅157 nmのT字型ゲート電極を作製するなど高度なプロセス技術を採用しました。また、ゲート絶縁層に使用する酸化アルミニウムの純度を大幅に向上させることで、破壊電圧の向上を実現しました。 現在、衛星通信システムでは高周波増幅にトラベリングウェーブ管などの真空管が広く用いられていますが、これらは大型で寿命が短いという課題があります。本ダイヤモンド半導体デバイスは、小型で高効率かつ放射線耐性に優れた固体素子として、宇宙の過酷な環境や将来の6G基地局の厳しい要件に適した代替手段を提供します。 研究グループは実用化に向けたデバイスの最適化を継続する予定であり、ダイヤモンドセミコンダクター株式会社はまもなくサンプル販売を開始することを目指しています。この開発は、従来の真空管技術を堅牢で高性能な半導体ダイヤモンドデバイスへ置き換えるための重要な一歩となります。
佐賀大学が主導し、宇宙航空研究開発機構（JAXA）およびダイヤモンドセミコンダクター株式会社と協力して取り組んだ研究グループは、ダイヤモンドを用いた高周波半導体デバイスの開発に成功しました。これは次世代の通信および宇宙技術における画期的な進展であり、特に6Gや衛星通信向けのマイクロ波およびミリ波増幅のアプローチを一変させる可能性があります。新たに開発されたデバイスは、従来のシリコンや窒化ガリウムに比べて優れた物性を持つことから「究極の半導体材料」とも呼ばれるダイヤモンドを採用しています。研究チームは、マイクロ波帯（3〜30 GHz）およびミリ波帯（30〜300 GHz）で動作可能なデバイスの実現に注力しました。本プロジェクトの最も顕著な成果の一つは、世界記録級の性能指標です。デバイスはオフ状態での破壊電圧が4,266 Vを示しました。さらに、電力利得のカットオフ周波数は120 GHzに達しました。研究チームによれば、これら両方の数値はダイヤモンドベースのデバイスとして世界最高水準を示すものです。これを達成するために、チームは電子ビームリソグラフィーを用いて幅157 nmのT字型ゲート電極を作製するなど高度なプロセス技術を採用しました。また、ゲート絶縁層に使用する酸化アルミニウムの純度を大幅に向上させることで、破壊電圧の向上を実現しました。現在、衛星通信システムでは高周波増幅にトラベリングウェーブ管などの真空管が広く用いられていますが、これらは大型で寿命が短いという課題があります。本ダイヤモンド半導体デバイスは、小型で高効率かつ放射線耐性に優れた固体素子として、宇宙の過酷な環境や将来の6G基地局の厳しい要件に適した代替手段を提供します。研究グループは実用化に向けたデバイスの最適化を継続する予定であり、ダイヤモンドセミコンダクター株式会社はまもなくサンプル販売を開始することを目指しています。この開発は、従来の真空管技術を堅牢で高性能な半導体ダイヤモンドデバイスへ置き換えるための重要な一歩となります。
