NTT物性科学基礎研究所は、窒化アルミニウムの半導体でトランジスタを作って動かす実験に世界で初めて成功したと発表した。将来的に電力ロスをこれまでのシリコン半導体の5%以下に抑えられる可能性があり、脱炭素に向けた次世代「パワー半導体」として期待される。
トランジスタは、金属のように電気を通す導体と、ゴムのように電気を通さない絶縁体との中間の性質を持つ半導体で作られた電子素子のスイッチ。パワー半導体は、トランジスタなど電気を制御する半導体の総称だ。スマホや家電、電気自動車などに使われ、現在は主にシリコンが材料だ。
窒化アルミニウムの半導体はシリコンに比べて厚さを約40分の1にすることができる。電気が流れる距離が短くなるため、電気抵抗が減って電力の損失が抑えられる。
パワー半導体では、シリコンより省エネのシリコンカーバイド(SiC)や窒化ガリウム(GaN)による開発も進められている。窒化アルミニウムは理論上、電力のロスをシリコンの5%以下、SiCの35%以下、GaNの半分以下にできる見込みという。
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https://news.yahoo.co.jp/articles/bf46733af37340e97752bb7c449923787d02cca4
だが量産は不可
>>2
既にGaNやGa2O3が実用化されてるので、当分これで間に合う。
AlNが実用化されたらそれに置き換えればいいだけ。
パワー半導体は日本がトップクラスでしのぎを削ってるな。 外国勢力がマスゴミ使って妨害入れてくるだろうが頑張ってほしい。
普及はしないから
>>29
SiCやGaNを知らないとはw
AiNはその延長だぞ
NTTはたしか人工ダイアモンドの半導体も研究してたよな
SiCは普及してきたし、GaNもぼちぼち使われている。
ガリウムを使わずに済むのは資源安保上良いことだよね。 いま普及期にあるSiCからGaNを経ずにこれになっていけば。
薄すぎて製造大変になるな。現場でパリパリやりそう
そういうのはまずsicがじゅうぶん
実用になってからでいいよ。
>>49
えーと脱IGBTがなかなか進んでない通りで、MOS-FETじゃ耐圧が低すぎる
IGBTじゃオン抵抗が大きすぎる
どっちも耐圧を稼ぐと分厚くなるから歩留まりが悪くなりすぎる
AlNなら薄膜で低オン抵抗、逆起にも強いから可聴域外でも動かせる
面白いのはGaNの中でどんな物理現象が起きてるのか、よく分かってないあたり
>>49
SiCはもう実用になってるがw
1センチの厚みで12000kV、0.1ミリの厚さでも120kVの絶縁耐圧を持つ
つまり、これでトランジスタ作ると超高圧変電所の制御が
手のひらサイズになってしまう
正にバケモノ級
電力ロスは抵抗による発熱ってこと?
それともトンネル効果が少ないってこと?
>>78
基本的に半導体素子は抵抗を持つので電気流すと発熱する
半導体素子を薄くしたら抵抗は少なくなるが、絶縁破壊で故障が起きやすい
窒化アルミニウムは絶縁破壊耐圧がめちゃくちゃ高いので
従来よりめちゃくちゃ薄くトランジスタを作れる
薄いなら抵抗は少ないのでロスが少ない
てことは発熱も相当抑えられるわけか
すげえな
ついにintelCPUが爆熱から開放されるのか
パワーデバイスとロジック半導体混同してる奴多すぎる
次世代パワーデバイスの恩恵は電源の発熱が減るのであって、CPUの発熱が減るわけではない
いやあ、これらは日米6G連合用の技術開発の一部だろう
支那に5Gをやられそうになった米国が6Gは日米でといいだして今のところはそのように進行してる
なぜそうなったのかというと米国に排除され行き場を失った技術をNTT、NEC方面のどこかが
華為技術に持ち込んでやってたのが支那の5Gだから
cpuやgpuの省電力化(低発熱化)が、
プロセスルールの微細化以外の方法で可能になるわけだ
これが量産されればいままでとちょっと違う製品作れるの?
>>321
いままでとは根本的に違う方式だから
量産されなくてもかなり違うものが作れるよ
逆に今までの使い方はできない
家電でいうとゴムを通る電気が開発されつつある感じ
でも現状だとまだ触れるだけで漏電する
>>321
基本無駄な消費電力と発熱が減るだけや
>>329
同じ電力使う物を更に小型化できる
車なんかのサイズの変わらん物に使えば素直に出力や航続距離を伸ばせると考えて良い
また勝ってしまうのか
つまり薄くて発熱しにくい半導体ってことか
CPUに使えるの?
>>366
そういうのには向いてない
パワー半導体は電源回路の根幹なので発熱が激減すれば熱設計も容易になり効率も上がり今までにない設計ができるようになる
いわゆる弱電と強電というやつだな
弱電は情報処理とかで使うような低電圧の回路とか素子の話
強電は電力関連で使うような高電圧の回路とか素子の話
今回の話は強電に分類される方だな
>>1
素晴らしい❗