日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所 (AIST) 與本田技術(shù)研究院合作，制造了p型金剛石MOSFET原型，并首次演示了安培級(jí)高速開關(guān)操作。未來，該公司計(jì)劃將該技術(shù)搭載于下一代移動(dòng)動(dòng)力裝置中，并進(jìn)行運(yùn)行驗(yàn)證，以期在社會(huì)中得以實(shí)施。

       2025年3月，日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所（AIST）先進(jìn)電力電子研究中心新功能設(shè)備團(tuán)隊(duì)高級(jí)首席研究員梅澤仁、研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人牧野敏晴和研究中心副主任竹內(nèi)大介宣布，他們與本田技術(shù)研究院合作，試制了p型金剛石MOSFET，并首次演示了安培級(jí)的高速開關(guān)操作。未來，該公司計(jì)劃將該技術(shù)搭載于下一代移動(dòng)動(dòng)力裝置中，并進(jìn)行運(yùn)行驗(yàn)證，以期在社會(huì)中得以實(shí)施。

       金剛石半導(dǎo)體被稱為終極半導(dǎo)體，具有優(yōu)異的性能，包括能夠?qū)崿F(xiàn)高能量效率。因此，它有望應(yīng)用于電動(dòng)汽車和可再生能源等多個(gè)領(lǐng)域。然而，使用金剛石作為半導(dǎo)體材料也帶來了諸多挑戰(zhàn)，例如晶體生長(zhǎng)和加工方面的困難。此外，為了投入實(shí)用，需要能夠處理安培級(jí)的大電流并進(jìn)行高速開關(guān)操作。

       為了增加電流，研究小組采用了比傳統(tǒng)方法更大尺寸的基板，并開發(fā)了可實(shí)現(xiàn)并行操作的布線技術(shù)。具體而言，在半英寸單晶金剛石襯底上，采用以氫終止的二維空穴載氣制作大量p型功率MOSFET，并進(jìn)行布線以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)操作。

       對(duì)所制備的金剛石MOSFET的特性進(jìn)行了評(píng)估。已確認(rèn)柵極寬度為1020μm的單個(gè)元件具有優(yōu)異的工作特性，并且能夠以高成品率在同一基板上制造元件。

       此外，314個(gè)單體元件的源極、柵極、漏極電極相互并聯(lián)。柵極連接方式使得總柵極寬度約為32cm，并且使用雙脈沖方法評(píng)估元件的開關(guān)速度。結(jié)果確認(rèn)，驅(qū)動(dòng)電流為2.5A時(shí)，下降時(shí)間為19納秒，上升時(shí)間為32納秒。