ゲルマニウム、シリコン....ダイヤモンド！？

こんにちは、リケダン・トールです。

電験3種の勉強中、テキストの中に「導体、半導体、絶縁体」に関する記述がありました。

さっそく、なにかと話題の「半導体」について気になったのでＡＩに聞いてみました。

半導体とは、電気の通しやすさが「導体」と「絶縁体」の中間くらいにある物質だそうです。電気が通るすべての機械において、「計算する」「記憶する」「電気の強さをコントロールする」という重要な役割を担っています。

もともとゲルマニウムが主流であったが耐熱性が80℃と熱に弱いのが弱点でした。そこで、150℃まで耐えられる「シリコン」が登場したため、現在ではシリコンが主流となっているという歴史があるそうです。

実は私、ＩＰＯ投資も行っていまして、2022年に上場したＥＤＰが製造している人工ダイヤモンドについても少し興味をもっていて、ＥＤＰを調べているとダイヤモンド半導体に関する記述があったことからずっと気になっていました。

「では、なぜ今ダイヤモンド半導体がこれほど研究され、話題となっているか？」をＡＩにさらに深堀りして聞いたところ、次の夢のような解答が返ってきました。

ダイヤモンド半導体が「究極の半導体」と期待されている最大の理由は「圧倒的な冷却機能（放熱性）」と「桁違いの耐熱温度」にある。

1.圧倒的な「冷却機能（熱伝導率）」
ダイヤモンドは、地球上のあらゆる物質の中で最も熱を伝えやすい（逃がしやすい）物質です。半導体は計算や電力制御を行うと必ず熱を出しそれが故障の原因となります。
 ダイヤモンドはシリコンの約14倍の放熱性があり、ダイヤモンド半導体自身が熱を素早く逃がすので、これまで必須だった巨大な冷却装置（ファンや放熱板）を極限まで小さく、あるいは無くすことができます。

2.桁違いの「耐熱温度（バンドギャップ）」
熱を逃がすだけでなく、熱そのものへの耐性も信じられないほど高く500℃以上の超高温環境でも動作します。

3.さらに「耐電圧（絶縁破壊電界）」
電気を止める力（絶縁性）も強いため、シリコンの約30倍の電圧をかけても壊れません。パワープラント（変電所）などでの活躍も期待されているそうです。

これほど夢のようなダイヤモンド半導体ですが、現在は「作るのがめちゃくちゃ難しくて、値段が非常に高い」ためまだ普及していないのが現状のようです。

でも、もし将来技術が進んだら...…
「ダイヤモンド半導体を指輪のように身につけて、オシャレでありながら、指先から計算された美しい光の模様を出して紳士淑女を喜ばせる」なんて近未来デバイスも作れるようになるかもしれません。
とリケダン・トールは思いました。

夢が広がる～！！
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