半導体ウェハの動向

2026.02.26

半導体ウェハの種類

半導体は、まず“ウェハ”と呼ばれる丸い板の上に作られます。
これまではシリコン（Si）が主役でしたが、電気自動車や工場設備、データセンターなど、より高い電圧・高温環境での安定性が求められる場面が増え、シリコンだけでは限界が見えてきました。

そこで広がっているのが、SiC（シリコンカーバイド、エスアイシーなどと呼ばれています）とGaN（窒化ガリウム、ガンなどと呼ばれています）です。

– SiC — 高耐圧・高温に強く、EVインバータや産業用電源で採用が拡大
– GaN — 高速スイッチングが得意で、充電器や通信機器で普及が進む

どちらも電力ロスを減らし、装置の小型化や省エネ化に貢献するため、現場のコスト削減や安定稼働に直結しています。

SiCやGaNの次に来ると期待されているのが、ダイヤモンド半導体です。

●なぜ“炭素”ではなく“ダイヤモンド”と呼ぶの？
素材は炭素ですが、使われるのは宝石のダイヤモンドと同じ結晶構造を持つ人工ダイヤモンドです。

– 黒鉛（鉛筆の芯）とはまったく別の結晶構造
– CVD法で育てた高純度の人工ダイヤモンドをウェハとして使用
– 結晶構造が特別なため、熱・電気・耐圧の性能が桁違い

この“ダイヤモンド構造”こそが、他の半導体材料では出せない性能を生み出しています。

ダイヤモンド半導体の特徴
– 熱伝導率：Siの約15倍　→ 発熱を抑え、冷却負荷を軽減
– 絶縁破壊電界：Siの30倍以上 → 超高耐圧デバイスが可能
– バンドギャップ：Siの約5倍 → 高温環境でも安定動作

EV、電力インフラ、宇宙、データセンターなど、過酷な環境での電力制御に向く素材として注目されています。

ダイヤモンド半導体は長く「夢の素材」と言われてきましたが、実は日本が研究・量産化の両面で世界をリードしています。

– 産総研（AIST）が高品質ダイヤモンド成長技術を確立
– Orbray、大熊ダイヤモンドデバイスなどが量産化へ前進
– 大口径化・加工技術で日本企業が強み
– 宇宙・電力分野での応用研究も進行中

2026年現在、試作デバイスの評価や量産設備の整備が進み、「研究テーマ」から「産業テーマ」へ移りつつある段階に入っています。

– シリコン → SiC/GaN → ダイヤモンドへと、素材の高度化が進行
– 新素材ほど、高効率・高耐圧・高温対応が可能
– 日本はダイヤモンド半導体の実用化で世界をリード
– 現場の省エネ、装置の小型化、長寿命化に直結する技術

ウェハ素材の進化は、これからの設備・機器の性能向上に欠かせない基盤技術です。
現場の「もっと効率よく」「もっと安心して使いたい」という声に応えるため、素材の進化はこれからも続いていきます。

テンソフトウェアでは、こうした基盤（Si、SiC、GaN、ダイヤモンド）の研削、切断も請け負っております。
困っておりましたら、是非お声がけください。