ダイヤモンドMOSFETを用いた新技術、世界初の実証に成功

ダイヤモンドMOSFETを用いたDC/DCコンバータの実証

株式会社Power Diamond Systems（以下、PDS）は、ダイヤモンドMOSFETを使用した非同期整流型降圧DC/DCコンバータの動作実証を行い、世界初の成果を達成しました。これは、ダイヤモンド素材の優れた特性を生かし、実際の電力変換における連続スイッチング動作を検証した重要な実験です。

研究の背景

ダイヤモンドはその優越した物性から、次世代パワーデバイスの材料として期待されております。具体的には、広いバンドギャップ、高い絶縁破壊電界、卓越した熱伝導率が挙げられ、これらは将来的に小型で低損失の電力変換器を実現する鍵となります。このような装置が普及すれば、エネルギー密度や効率性が飛躍的に向上することが期待されています。

これまでダイヤモンドMOSFETの特性については報告がなされていましたが、実際の電力変換システムを用いた連続的な動作の検証は行われていませんでした。それゆえ、今般のPDSの成果は、実用化に向けた重要なステップとして位置付けられています。

具体的な研究成果

PDSはこの度、ダイヤモンドMOSFETを用いたDC/DCコンバータを設計し、その実際の電力変換回路内での動作を評価しました。その結果、出力電圧がデューティ比に応じて変化することを確認し、ダイヤモンドMOSFETを用いた電力変換の実証に成功しました。この発見により、ダイヤモンドMOSFETが連続スイッチング動作を可能にすることが示されました。

さらに、DC/DCコンバータは安定した動作を示し、実際の電力変換回路におけるダイヤモンドMOSFETの応用可能性が高いことが確認されました。これは今後のエレクトロニクス分野の発展に寄与することでしょう。

今後の展望

今後PDSは、デバイスの特性評価や実際のアプリケーションを考慮した回路およびシステム評価を進め、ダイヤモンドMOSFETの実用化を一層加速させる予定です。そして、2026年3月22日から26日に米国のテキサス州サンアントニオで開催されるAPEC 2026において、今回の研究成果をポスター発表することも決定しており、高い評価を得ることが期待されています。

この研究は、NEDO（新エネルギー・産業技術総合開発機構）や文部科学省の支援を受けたものであり、今後も協力関係を深化させていく予定です。

会社概要

Power Diamond Systemsは、日本においてダイヤモンド半導体デバイスの研究開発を行うスタートアップ企業です。次世代パワーエレクトロニクス分野において、ダイヤモンド半導体による高効率でコンパクトなインバータモジュールを実現し、より効率的なエネルギー社会の形成に貢献することを目指しています。