最先端研究

次世代パワー半導体|コスト面からみる「炭化ケイ素」のメリットとは

炭化ケイ素は炭素とケイ素の化合物で純粋なものは無色透明ですが、工業製品になると緑から黒色に
なります。共有結合性が強いために他のセラミックに比べると、硬くて、熱にも強く、化学的安定性に優れ
ているというメリットがあります。このような特性を活かしてメカニカルシールやベアリング、半導体製造装置
部品、車種とや軸受けなどのケミカルポンプ部品、耐熱部品、研磨耗性部品などの工業製品に用いられます。

 

また高い耐熱性、熱伝導性、耐久性により原子力分野でも使われたり、繊維業でも用いられることがありま
す。さらに今後は高温かでの耐酸化性能を持つ炭化ケイ素複合材料が開発され、航空や宇宙の分野でも
使用されることが期待されています。このような性質を持っていることでダイヤモンドと似ているために装飾用

 

宝石としても用いられることがありますが、本物のダイヤモンドであるような名前を付けて高額なコストで販
売をする悪徳業者が現れた例もあるのです。さて、ある自動車メーカーがその性質に注目をして、そのチ
ップを車の燃料として使い、燃費を向上させようと試みています。炭化ケイ素は現在主流のシリコン半導
体よりも小型で丈夫、そして効率が良いということで新しい半導体として使われようとしています。

 

また別の企業ではエアコンなどの家電製品や鉄道車両のモーターに使用をして電力を有効利用し寿命
を伸ばせるような試みもしています。しかしコストの面でまだ採用が難しいということがあるのでその点の改
善がされれば採用が進むことになるのです。

 

このように、耐久性にも耐熱性にも研摩耗性など様々な面で優れているというメリットを持っている
炭化ケイ素は次世代パワー半導体としていろいろな業界から注目を浴びています。コストはまだまだ高
いのですが、環境保護とエネルギー効率向上を目指すところから炭化ケイ素のようなパワー素子の
価値が高まってきているのでコストがかかっても今後ますます需要が高まる可能性があります。