界面を制御するだけでは、十分ではない

AI時代の半導体では、性能向上とともに、熱をいかに制御するかがますます重要になります。CNP由来の準グラフェンを半導体関連部材へ適用する際、私が重要だと考えているのは、単に「熱伝導性の高い材料を使う」という発想ではありません。重要なのは、「界面制御」と「熱拡散」を別々に考えないことです。半導体で発生した熱は、ある一点に留まっているわけではありません。発生し、界面を通過し、周囲へ拡散していきます。つまり熱とは、材料の静的な物性値だけで考えるものではなく、時間とともに移動する現象として捉える必要があります。
そこでCNP由来準グラフェンについて、私は次のように考えています。
発熱
→ 界面への熱移動
→ 準グラフェン層への伝達
→ 面方向への熱拡散
→ 局所的な温度上昇の抑制
この一連の現象を、それぞれ独立した機能として扱うのではなく、時間軸上の一つの連続した熱移動プロセスとして設計する。これが重要なのではないでしょうか。グラフェン系材料には非常に高い面内熱伝導性がある一方、その性能を実際の熱マネジメントへつなげるためには、界面や材料構造の設計が重要であることも知られています。したがって、CNP由来準グラフェンの価値は、単なる「高熱伝導材料」という一点だけではないと考えています。

界面制御 × 熱拡散 × 時間軸

この三つを一体として設計することで、半導体内部で発生する局所的な温度上昇を、より効果的に抑制する。
私はここに、CNP由来準グラフェンの次の可能性を見ています。
材料をつくるのではなく、熱の流れる時間を設計する。
これが、次世代半導体におけるCNP由来準グラフェンの役割の一つになるのではないでしょうか。