大口径ダイヤモンド基板の量産開始がもたらす未来の技術革新

2025年3月4日、Orbray株式会社が発表した画期的なニュースが、産業界を驚かせています。なんと、世界最大、20mm×20mmのサイズを誇る双晶のない(111)単結晶ダイヤモンド自立基板の生産技術を開発したというのです。この技術革新は、量子デバイスやパワーデバイスのさらなる高度化に大きく貢献することが期待されています。

今後、Orbray株式会社はこの技術をもとに、2026年内に(111)ダイヤモンド基板の製品化を目指しています。また、ダイヤモンドデバイスの実用化に向けて、n型ダイヤモンド自立基板の開発にも注力していくことを表明しています。

ダイヤモンド基板の重要性

ダイヤモンド半導体は、その卓越した特性から多様な応用が期待されるデバイスとして、注目を集めています。中でも、量子デバイス開発においては、高品質な(111)ダイヤモンド基板が不可欠です。近年、ダイヤモンド基板の大型化や高品質化が進んでおり、高い性能を持つデバイスの開発が進められています。

その中でも、特に注目されていますのが、NV中心を利用した量子デバイスの開発です。これは、ダイヤモンド中に存在する結晶欠陥を活用することで、量子コンピュータや高感度センサなどの実現を可能にするものです。しかし、これまでに入手可能な(111)ダイヤモンド結晶は非常に小さく、約3mm角程度で、さらに双晶と呼ばれる結晶欠陥が生じやすく、大口径の単結晶ダイヤモンド基板を作るのは非常に困難でした。

Orbray株式会社の取り組み

Orbray株式会社は、2021年に直径2インチの高品質(100)ダイヤモンド自立基板「KENZAN Diamond™」を開発し、ダイヤモンド結晶成長技術を確立してきました。この技術を応用し、特殊なサファイア基板を用いることで、(111)単結晶ダイヤモンド自立基板の開発を進めてきました。そして、ついに双晶のない結晶成長に成功し、20mm角サイズの(111)単結晶ダイヤモンド自立基板の生産技術が確立されたのです。

この成果は今後のダイヤモンド半導体デバイスが必要とする高品質基板の供給を可能にし、デバイス開発のスピードアップに寄与することが期待されています。

今後の展望

Orbray株式会社は、2026年内の(111)ダイヤモンド自立基板の製品化に向けて準備を進めており、新しい時代の半導体デバイスの開発を加速させるでしょう。国内外で開催される学術講演会や国際会議において、その技術革新を発表する機会も増えることが予想されています。

特に、2025年3月15日に開催予定の応用物理学会春季学術講演会では、「大口径(111)面ダイヤモンド自立結晶成長」と題した講演が行われる予定です。さらに、2025年5月11日から15日に開催される「International Conference on New Diamond and Nano Carbons」でも、世界初となる双晶が存在しない(111)ダイヤモンド基板についての発表が行われる見込みです。

このような革新的な取り組みが未来の技術革新を牽引し、私たちの生活を一変させる可能性があるでしょう。今後もOrbray株式会社の動向から目が離せません。