先進的なパワーチップや高周波増幅器は、窒化ガリウム（GaN）などのワイドバンドギャップ（WBG）半導体材料に依存しています。中国はガリウム供給の大部分を握っており、最近のガリウム輸出制限は米国の国家安全保障にとってさらなるリスクとなる可能性があります。この課題に対処するため、米国国防高等研究局（DARPA）はレイセオン社に合成ダイヤモンドおよび窒化アルミニウム半導体の開発を委託しました。
中国のガリウム輸出規制への第二の対応：ダイヤモンドとAlN。DARPAはレイセオン社に対し、ダイヤモンドと窒化アルミニウム技術をベースとした「基礎的」超ワイドバンドギャップ半導体の開発契約を締結した。この半導体は電力供給を向上させ、… pic.twitter.com/ZI5rbzBTNn 2024年10月8日
3.4 eVのバンドギャップを持つGaNは、既に高出力および高周波半導体の主要材料となっています。合成ダイヤモンドは、高周波性能、高い電子移動度、極限の熱管理、高電力処理、そして耐久性が重要となる用途において、GaN（バンドギャップ約5.5 eV）の性能を上回る可能性を秘めています。しかし、合成ダイヤモンドは半導体用として新興材料であり、量産化には依然として課題が残っています。窒化アルミニウム（AlN）は約6.2 eVとさらに広いバンドギャップを有しており、前述の用途にさらに適しています。レイセオン社は、適切な半導体をまだ開発していません。
契約の第一段階では、レイセオンの先端技術チームがダイヤモンドと窒化アルミニウムをベースとした半導体膜の開発に注力します。第二段階では、特にセンサー用途をターゲットに、より大口径のウエハーへの適用を目指し、ダイヤモンドと窒化アルミニウムの技術を改良・発展させることに注力します。
契約条件では、レイセオンは両フェーズを3年以内に完了する必要があり、プロジェクトの緊急性を浮き彫りにしています。レイセオンは既にGaNとGaAsをレーダーアプリケーションに統合する豊富な経験を有しており、DARPAはレイセオンを適切な企業と選定したようです。
「これは半導体技術に再び革命をもたらす大きな前進です」と、レイセオン社の先端技術部門社長であるコリン・ウェラン氏は述べています。「レイセオンは、国防総省のシステム向けにガリウムヒ素や窒化ガリウムといった類似の材料を開発してきた豊富な実績を持っています。この先駆的な歴史と当社の先端マイクロエレクトロニクスにおける専門知識を組み合わせることで、これらの材料を将来の用途に向けて成熟させていきます。」
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アントン・シロフはTom's Hardwareの寄稿ライターです。過去数十年にわたり、CPUやGPUからスーパーコンピュータ、最新のプロセス技術や最新の製造ツールからハイテク業界のトレンドまで、あらゆる分野をカバーしてきました。
