日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所（產(chǎn)綜研）與本田技術(shù)研究所合作，制造了 p 型金剛石 MOSFET（金屬 - 氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管），并首次成功驗(yàn)證了其安培級(jí)的高速開(kāi)關(guān)動(dòng)作。未來(lái)，該公司將把它搭載于下一代移動(dòng)出行的動(dòng)力單元中，并進(jìn)行運(yùn)行驗(yàn)證，以期在社會(huì)中得到實(shí)施。

2025 年 3 月，產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所（產(chǎn)綜研）先進(jìn)功率電子學(xué)研究中心新功能器件團(tuán)隊(duì)的高級(jí)主任研究員梅澤仁、研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人牧野俊晴、研究中心副主任竹內(nèi)大宣布，他們通過(guò)與本田技術(shù)研究所的共同研究合作，試制了 p 型金剛石 MOSFET，并首次成功驗(yàn)證了其安培級(jí)的高速開(kāi)關(guān)操作。未來(lái)，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。

被稱(chēng)為終極半導(dǎo)體的金剛石半導(dǎo)體，具有能夠?qū)崿F(xiàn)高能源效率等優(yōu)異特性。因此，它在電動(dòng)汽車(chē)、可再生能源等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用備受期待。不過(guò)，要將金剛石用作半導(dǎo)體材料，存在晶體生長(zhǎng)和加工困難的課題。此外，為了實(shí)現(xiàn)實(shí)用化，需要在處理安培級(jí)大電流的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)高速的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。

為了實(shí)現(xiàn)大電流化，研究團(tuán)隊(duì)使用了比以往尺寸更大的基板，并開(kāi)發(fā)了能夠?qū)崿F(xiàn)并聯(lián)工作的布線技術(shù)。具體而言，在半英寸尺寸的單晶金剛石基板上，利用氫終端的二維空穴載流子氣，制作了多個(gè) p 型功率 MOSFET，并進(jìn)行布線以實(shí)現(xiàn)并聯(lián)操作。

對(duì)試制的金剛石 MOSFET 的特性進(jìn)行了評(píng)估。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，且同一基板上的元件以高良品率制作而成。

此外，對(duì) 314 個(gè)單個(gè)元件分別進(jìn)行了源極、柵極、漏極電極的并聯(lián)連接。以總柵極寬度達(dá)到約 32 厘米的方式進(jìn)行連接，并使用雙脈沖法對(duì)元件的開(kāi)關(guān)速度進(jìn)行了評(píng)估。結(jié)果顯示，在驅(qū)動(dòng)電流 2.5A 時(shí)，下降時(shí)間為 “19 納秒”，上升時(shí)間為 “32 納秒” 。