早大発PDSと東レリサーチセンター、ダイヤモンド半導体で共同研究

早稲田大学発ベンチャーでダイヤモンド半導体の研究開発を手がけるPower Diamond Systems（PDS）と、分析・解析サービスを提供する東レリサーチセンター（TRC）は2026年8月20日、次世代ダイヤモンド半導体デバイスの実用化加速を目的とした共同研究を開始したと発表しました。

今回の共同研究では、TRCが持つ材料分析・界面解析技術と、PDSが持つダイヤモンドパワー半導体のデバイス設計・プロセス技術を組み合わせます。具体的には、TRCがダイヤモンド半導体の微細構造、界面状態、不純物分布、結晶欠陥などをナノスケールで解析し、その結果とデバイスの電気的特性・信頼性を照合することで、性能に影響を与える材料・プロセス上の要因を体系的に明らかにすることを目指すとしています。

ダイヤモンドは高い熱伝導率と広いバンドギャップを持つことから、電気自動車（EV）や再生可能エネルギー機器、産業用電力制御機器などの高効率化・小型化を支える次世代パワー半導体材料として期待されてきました。一方で、材料中の微細構造や界面状態、不純物、結晶欠陥がデバイス性能や長期信頼性にどう影響するかは十分に解明されておらず、実用化に向けた課題として指摘されてきました。

PDSは今回の共同研究について、ダイヤモンドパワー半導体の実用化には材料の微細構造や界面状態、不純物などを高精度に評価し、デバイス開発へ反映することが重要だとの認識を示しています。TRCとの連携により、材料解析とデバイス開発を直結させる体制を構築し、性能と信頼性の両立を図りたいとしています。

今後は、TRCによるナノスケール解析で得られた知見を、PDS側の材料・プロセス開発へフィードバックする流れを想定しています。材料分析、デバイス評価、材料・プロセス条件の改善、再試作という一連の開発サイクルを回すことで、性能低下や特性ばらつきの原因を特定し、デバイスの性能・信頼性向上につなげる考えです。TRCも、分析を通じた材料理解の深化と開発サイクルの高度化が、次世代パワー半導体の実用化・量産化に貢献するとの見方を示しています。

両社は今回の共同研究を通じて、ダイヤモンド半導体デバイスの材料特性・微細構造・界面状態とデバイス性能・信頼性の関係を明らかにし、早期の実用化と量産化に向けた技術基盤の確立を目指すとしています。EVや再生可能エネルギー分野での省エネルギー化が求められる中、今後もダイヤモンド半導体をめぐる産学連携の動きが広がるか、注目されます。