中国が米国との半導体経済戦争で隠していたもう一つのカード：窒化ガリウム

軍用半導体市場を再構築する可能性を秘めた新たな進展。

最近、中国の北京大学の研究チームが第三世代半導体、特に窒化ガリウム（GaN）の理解と改良において重要な一歩を踏み出しました。この発見は、高度な電子部品、特に軍事用途向けの製造プロセスに大きな影響を与える可能性があります。

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半導体技術における中国の画期的な発見

GaNは、5G基地局、レーダーシステム、軍事通信、電子戦など、多くの先端技術にとって欠かせない材料です。シリコンとは異なり、GaNは高い電圧、周波数、温度でより優れた性能を発揮します。この革新は、GaNの結晶構造を損なう転位の欠陥を特定し管理することにあります。これにより、漏れや性能低下を防ぐことが可能です。

フランスは、地中海における第一の軍事大国としての地位が、この国とその将来の5世代戦闘機によって脅かされていると見ています。

この進展の戦略的意義

中国は世界のガリウム生産の約98%を占めており、強力な市場独占の地位を確立しています。最近、米国へのガリウムの輸出を制限することで、GaNを基にした半導体のコスト上昇を招き、米国防総省や半導体産業にとって大きな課題となっています。

新たな欠陥視覚化技術と管理手法

研究チームは、走査型透過電子顕微鏡（STEM）を使用して原子スケールでの転位を観察し、これを行ったのは初めてです。フェルミ準位の調整という技術によって、電子のエネルギーレベルを変更し、これらの欠陥を制御し減少させることが可能です。この方法は、液圧アプリケーションにおける水位の調整に似ており、高品質で低コストのGaN製造に新たな道を開きます。

半導体製造の新たな時代の幕開け

従来の欠陥回避戦略は、異なる基板の使用や結晶化温度の調整に焦点を当てていましたが、これらは問題の症状に対処するものでした。黄教授とそのチームが開発した新技術は、GaN製造プロセスを根本から見直し、コスト削減と品質向上を実現する可能性があります。

中国の半導体産業の孤高の地位を築くのか？

もし中国が低コストで高品質なGaN製造を確立すれば、電子技術と防衛分野における戦略的優位性を強化し、世界市場での半導体競争力を高めることができるでしょう。この進展は、GaN基盤の半導体の効率性とコスト削減の重要なステップであり、中国を半導体技術のリーダーとしての地位に押し上げるでしょう。

参考資料：

• https://www.scmp.com/news/china/science/article/3299457/china-solves-gan-chip-defect-puzzle-boosting-edge-us-tech-war
• https://newsroom.univ-lille.fr/actualite/electronique-les-promesses-du-nitrure-de-gallium

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