日本產(chǎn)業(yè)技術綜合研究所 (AIST) 與本田技術研究院合作，制造了p型金剛石MOSFET原型，并首次演示了安培級高速開關操作。未來，該公司計劃將該技術搭載于下一代移動動力裝置中，并進行運行驗證，以期在社會中得以實施。

       2025年3月，日本產(chǎn)業(yè)技術綜合研究所（AIST）先進電力電子研究中心新功能設備團隊高級首席研究員梅澤仁、研究團隊負責人牧野敏晴和研究中心副主任竹內(nèi)大介宣布，他們與本田技術研究院合作，試制了p型金剛石MOSFET，并首次演示了安培級的高速開關操作。未來，該公司計劃將該技術搭載于下一代移動動力裝置中，并進行運行驗證，以期在社會中得以實施。

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

       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)了可實現(xiàn)并行操作的布線技術。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，并進行布線以實現(xiàn)并聯(lián)操作。

       對所制備的金剛石MOSFET的特性進行了評估。已確認柵極寬度為1020μm的單個元件具有優(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估元件的開關速度。結果確認，驅(qū)動電流為2.5A時，下降時間為19納秒，上升時間為32納秒。