SiC（炭化ケイ素）とは　モース硬度9.3の結晶、レゾナックが300mm基板の加工に成功

SiC（炭化ケイ素）は、シリコンと炭素が結びついた化合物の半導体です。電気自動車のインバーターや、太陽光発電、データセンターの電源など、大きな電力を変換する部品の材料として使われています。ここでは、素子の仕組みではなく、材料と基板の側から見ます。

シリコンとの違い

ロームの技術解説によると、SiCが壊れずに耐えられる電界の強さはシリコンの約10倍、電子を動かすのに要るエネルギーの幅（バンドギャップ）は約3倍です。同じ耐圧で比べると、電流の通り道の抵抗は、理論上シリコンの300分の1になります。

SiCには原子の積み重なり方の違う多くの種類（結晶多形）があり、パワー半導体に最も向くのは「4H-SiC」と呼ぶ種類です。

SiCの主な性質（ロームの解説から）

項目	SiCの値・特徴
絶縁破壊電界の強さ	シリコンの約10倍
バンドギャップ	シリコンの約3倍
同じ耐圧での抵抗（理論値）	シリコンの300分の1
硬さ（モース硬度）	9.3
溶け方	大気圧では液体にならず、約2000℃で昇華

融液から引き上げられない

シリコンの単結晶は、溶かした液から引き上げて作ります。SiCは大気圧では液体にならないため、この方法が使えません。硬さもダイヤモンドに近く、切ったり磨いたりする加工も難しい材料です。

レゾナックは2026年9月15日、直径300mm（12インチ）のSiCの単結晶の成長と基板の加工に成功したと発表しました。今、同社が主に出しているのは150mmのSiCのエピタキシャルウエハーで、200mm品も出荷を始めています。200mm品のサンプルの出荷は2022年に始めました。300mmのSiCは、高い熱伝導率を生かして、AIサーバー向けの半導体の放熱の基板や先端パッケージの基板への応用も見込むとしています。

ロームの半導体素子の事業

ロームの2026年4〜9月の半導体素子の部門の売上高は1,207億円で、前年同期比20.7%増えました。SiCのパワーデバイスは、電気自動車向けとサーバー向けが堅調だったと説明しています。部門の損益は43億円の赤字で、前年同期の98億円の赤字から縮みました。ロームは、東芝デバイス＆ストレージの半導体事業、三菱電機のパワーデバイス事業との統合に向けた協議を続けています。

関連する用語

• パワー半導体：電圧や電流を変える、電力の変換を担う半導体。
• エピタキシャルウエハー：基板の上に、不純物の濃さと厚さを調えた結晶の膜を育てたもの。
• GaN（窒化ガリウム）：SiCと並ぶ化合物のパワー半導体の材料。速い切り替えに向く。