BEAM TechnologiesはJAXAと半導体の軌道上実証に関する共同研究を開始しました

理化学研究所発スタートアップである株式会社 BEAM Technologies（BEAM）と国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構（JAXA）の宇宙探査イノベーションハブは、III-V 族化合物半導体「GaSb（アンチモン化ガリウム）」の結晶成長に関する共同研究を 2026 年 8 月 31 日より開始いたしました。本共同研究では、きぼう有償利用制度を活用し、国際宇宙ステーション（ISS）「きぼう」日本実験棟に搭載さ

れている温度勾配炉（GHF 炉）を活用した微小重力環境下における GaSb 結晶成長実験の実施を目指しています。

共同研究の背景と目的

III-V 族化合物半導体は、光デバイスや電子デバイスの材料として欠かせない存在です。特に本研究で対

象とする GaSb（アンチモン化ガリウム）は、赤外線探知機や赤外線レーザー、高周波通信デバイスな

どの基板として注目されており、高い信頼性が要求される宇宙産業や環境モニタリング等において極め

て重要です。 これらの半導体デバイスのさらなる高性能化・高効率化のためには、基盤となる結晶材料

の低転位化（高品質化）が不可欠です。しかし、地上でのバルク結晶成長においては、重力による熱対

流に起因して結晶欠陥（転位）が導入されてしまうという根本的な課題がありました。

本研究では、熱対流が極めて小さくなる ISS「きぼう」日本実験棟の微小重力環境下で結晶成長実験を

行うことで、対流を抑制した状態での結晶欠陥の挙動や低転位化の可能性の検証を目指します。これに

より、将来的な III-V 族化合物半導体全体の高品質化に向けた基礎データを取得することを目的としています。

研究内容と両者の役割

本研究では、ISS「きぼう」に搭載されている GHF 炉を用いて、GaSb のサンプルカートリッジを搭載

し、一方向凝固法による種結晶成長を行います。地上に回収したサンプルについてエッチピット密度

（EPD）測定や X 線トポグラフィー等の結晶評価を実施し、地上で成長させた結晶と比較することで、

微小重力が転位密度や結晶品質に与える効果を定量的に評価します。

本共同研究において、JAXA 宇宙探査イノベーションハブは、実験サンプル準備における ISS 適合性へ

の助言、実験運用計画・シナリオの立案支援、および軌道上実験計画の立案支援を行います。一方、

BEAM は III-V 族化合物半導体に関する高度な専門性を活かし、宇宙実験の成果を実用デバイスの改善へと直結させる検証を担うとともに、宇宙製造プラットフォーム構築に向けた準備を進めていきます。

今後の展望

宇宙実験から得られた超低転位密度の結晶成長に関する知見・技術を地上の製造プロセスへとフィード

バック・応用し、高品質な III-V 族化合物半導体基板技術の確立を目指します。

これにより、宇宙や防衛分野をはじめとする最先端デバイスの性能向上と信頼性の飛躍的な向上に貢献

してまいります。

会社概要

理化学研究所発のスタートアップである当社は、独自のバンドエンジニアリング技術を軸に、化合物半

導体 AlGaN（アルミニウムガリウムナイトライド）において世界最高水準の出力を実現してきました。

現在は、その結晶育成技術を応用し、AlGaN に限らず、地球の重力下では製造が困難な多様な化合物半

導体の超高品質結晶を、宇宙の微小重力環境で製造するプラットフォームの構築に取り組んでいます。

会社名：株式会社 BEAM Technologies

代表取締役：飯村 一樹

所在地：東京都千代田区二番町 9 番地 3

設立：2022 年 3 月

事業内容：微小重力を活用した半導体製造プラットフォーム事業

URL：https://beam-tec.co.jp/

■ 本件に関するお問い合わせ先

株式会社 BEAM Technologies 担当：田中

Email：[e-mail]