用於電力供給和控制將有助於節能，作爲新一代材料的這種功率半導體的開發正如火如荼地進行中。記者就SiC的可能性和課題，採訪了2021年6月成立的功率半導體用新材料「碳化硅（SiC）」晶體製造業務的初創企業UJ-Crystal（名古屋市），利用人工智慧（AI）推進開發的名古屋大學教授宇治原徹。
名古屋大學的宇治原徹教授
——請問SiC在半導體產業中將發揮什麼作用？
「預計SiC在功率半導體中與氮化鎵（GaN）同樣，將取代此前主流的基底層晶圓材料硅。它有望減量電力有效能損失，使電動車（EV）能以相同的電池容量行駛更長的距離。但與硅相比，其課題在於難以製作和加工出大的晶體。」
——UJ-Crystal將主要開展什麼業務？
「我們製造和銷售結晶缺陷較少的SiC晶體。我在大學研究了近20年的高品質SiC晶體成長技術。透過結合材料科學方面的知識和AI的計算能力，找出了製造晶體時需要調整的溶液濃度和製造裝置的指標。經過4年的開發，成功製造出了產業用途至少需要的6英寸晶體。並計劃在未來幾年内推進量產。」
——與資訊科技和新藥開發領域等相比，材料行業的初創企業並不常見。請問您成立這樣一家初創企業的意圖是什麼？
「材料行業開發週期長，開發成本也比較高，因此被認爲是初創企業難以承受的領域。然而，如果可以利用AI技術，就能縮短開發週期和降低成本。初創企業就有可能也能承擔起半導體和材料領域的開發。我們希望建立由大學負責研究、初創企業負責開發、大企業負責商業化的合作階層。」
「還需要將研發重心轉移到元宇宙（網路上的虛擬空間）等網路空間。如果能在網路空間製造裝置並做實驗，就可以降低費用，還可以起伏同步進行實驗。我們希望能爲校辦材料初創企業樹立一個榜樣。」
——將AI充分融入到您的專業研究的祕訣是什麼？
「就我們而言，充分掌握材料科學這個專業領域的知識是最重要的。現在的材料領域學生學習AI並沒有任何障礙。我認爲IT與其他領域相比已經具備非專業人士也可以學習的環境。」
「在實際的材料開發中，我們與大學的資訊科學研究人員合作。材料科學專家提出問題，資訊科學專家將問題規範化並加以解決。雙方的研究都能取得進展，屬於雙贏關係。在企業中，製造現場與資料科學領域的專家能否跨專業密切交流也非常重要。」
將技術經驗數化並共用
使用「溶液成長法」製造SiC的裝置（供圖：名古屋大學宇治原教授）
在功率半導體領域，各國圍繞材料晶體的大口徑化和加工技術競相開發。這是日本在半導體領域仍有望彰顯存在感的少數領域之一。
然而，「在研發方面領先的是海外企業，日本還缺少SiC的材料供應商」 宇治原教授說。因此有必要結合大學的知識和初創企業的快速開發能力，調動一切力量推進日本的研發。
其中重要的是將大學的研究和初創企業的開發投入實用化的速度。研究人員需要思考如何才能將自己的研究成果應用於社會。
在功率半導體等材料技術創新至關重要的領域，能否將大學和企業積累的技術經驗數化並共用是成功的關鍵。如果能充分利用資料庫和AI，日本的半導體產業就有望重新在世界上彰顯存在感。
日文：北川舞、《日經產業新聞》，2022/4/4
中文：JST客觀日本編輯部
