Apakah Semikonduktor Berlian — Penjelasan Mudah tentang "Semikonduktor Terbaik"

Apabila mendengar tentang semikonduktor berlian, anda mungkin terlebih dahulu terbayangkan batu permata. Namun, berlian yang dimaksudkan di sini bukanlah batu cincin, melainkan "berlian buatan" yang disintesis di dalam peralatan kilang dengan menumpuk atom karbon satu lapisan demi satu lapisan menggunakan gas metana (komponen utama gas asli) sebagai bahan mentah. Melalui kaedah yang dikenali sebagai Pemendapan Wap Kimia (CVD), kristal tunggal berlian berketulenan tinggi dihasilkan, kemudian sejumlah kecil bendasing ditambahkan untuk membolehkan elektrik mengalir, lalu ia dibentuk menjadi komponen semikonduktor seperti transistor dan diod. Dengan kata lain, semikonduktor berlian merujuk kepada berlian sebagai "bahan semikonduktor" sebagai alternatif kepada silikon dan silikon karbida (SiC).

Mengapa berlian? Sejarah semikonduktor juga merupakan sejarah pencarian bahan yang mampu bertahan dalam keadaan yang lebih ekstrem. Silikon, yang menjadi otak komputer peribadi dan telefon pintar, adalah serba boleh, tetapi dalam dunia semikonduktor kuasa yang "mengendalikan kuasa besar pada voltan tinggi" — seperti penyongsang yang menggerakkan motor kenderaan elektrik (EV), grid penghantaran kuasa, dan bekalan kuasa pusat data — silikon mencapai had terma dan voltannya. Maka, sejak tahun 2010-an, SiC dan GaN (gallium nitrida) yang memiliki "jurang jalur (tembok tenaga yang beralih antara mengalirkan/tidak mengalirkan elektrik)" yang lebih lebar daripada silikon mula digunakan secara praktikal. SiC kini digunakan dalam EV dan kereta api, manakala GaN digunakan dalam pengecas pantas dan stesen pangkalan komunikasi. Berlian diposisikan sebagai titik akhir pencapaian dalam garis keturunan "semikonduktor jurang jalur lebar" ini, dan dipanggil "semikonduktor muktamad" serta "semikonduktor kuasa generasi seterusnya" kerana secara teorinya ia memiliki prestasi yang melampaui SiC dan GaN.

Apa yang sebenarnya akan berubah? Tiga senario mudah untuk dibayangkan. Pertama, kenderaan elektrik (EV). Dengan prestasi yang sama, penyongsang boleh dibuat jauh lebih kecil dan ringan, dan mekanisme penyejukan juga boleh dipermudahkan, memberikan lebih ruang untuk jarak perjalanan dan ruang dalaman kenderaan. Kedua, radar pertahanan dan angkasa lepas serta komunikasi satelit. Isyarat frekuensi tinggi boleh dikuatkan pada kuasa besar, dan haba yang dihasilkan sendiri boleh dilesapkan dengan cepat, menjadikan radar berprestasi tinggi yang mampu mengesan ancaman kecil seperti dron dengan lebih awal, serta pemancar komunikasi yang terus beroperasi dalam keadaan sinaran kuat di angkasa lepas, semakin hampir dengan realiti. Ketiga, tapak dekomisioning reaktor nuklear, yang merupakan titik asal lahirnya teknologi ini. Berlian berpotensi untuk membina penderia dan litar yang beroperasi dalam persekitaran radiasi tinggi di mana manusia dan peralatan elektronik biasa tidak dapat menghampirinya, seperti kawasan sekitar serpihan (bahan api nuklear yang cair) di Loji Kuasa Nuklear Fukushima Daiichi.

Kelebihan Mutlak dari Perspektif Sifat Bahan, dan Masalah Sukar yang Telah Berlangsung 40 Tahun

Sebab mengapa berlian disebut "muktamad" menjadi jelas sebaik sahaja kita menyenaraikan angka-angka sifat fizikalnya. Jurang jalur (band gap) mencapai kira-kira 5.5 eV berbanding lebih kurang 1.1 elektron volt (eV) bagi silikon — lima kali lebih tinggi — jauh melampaui SiC (kira-kira 3.3 eV) atau GaN (kira-kira 3.4 eV). Medan pecah penebat (breakdown field), yang menunjukkan kekuatan penebatan elektrik, dianggarkan kira-kira 30 kali lebih tinggi daripada silikon, membolehkan voltan yang lebih tinggi ditampung pada ketebalan yang sama. Kekonduksian haba adalah kira-kira 2,000–2,200 W/m·K — tertinggi di antara semua bahan semikonduktor, beberapa kali ganda daripada tembaga — bermakna semikonduktor itu sendiri berfungsi sebagai sink haba (papan pelesap haba) yang cemerlang. Tambahan pula, mobiliti pembawa cas juga tinggi. Apabila semua ini digabungkan dan dibandingkan menggunakan "Baliga Figure of Merit (FOM)" — penunjuk kelebihan bahan semikonduktor kuasa — berlian dianggarkan melebihi SiC lebih daripada 80 kali ganda dan GaN lebih daripada 10 kali ganda (berdasarkan laporan teknikal Asahi Kasei dan lain-lain).

Dalam bahasa mudah, makna angka-angka ini ialah: "voltan yang lebih tinggi boleh dikendalikan dengan komponen yang lebih kecil, walaupun pada suhu lebih tinggi, dengan kehilangan tenaga yang lebih rendah." Secara teori, ini bermakna ia menyimpan potensi untuk menjadikan penukar kuasa yang dibina daripada silikon atau SiC sepuluh kali lebih kecil dan ringan, sambil mengurangkan kehilangan tenaga dengan ketara. Itulah sebabnya industri semikonduktor telah menaruh perhatian kepada berlian sejak lebih 40 tahun lalu.

Namun begitu, pengkomersialannya telah lama menjadi contoh klasik tema "nampak boleh, tapi tak boleh." Terdapat dua cabaran utama. Pertama, proses penambahan bendasing (doping) untuk mengalirkan elektrik — khususnya menghasilkan "jenis-n" yang membawa elektron secara stabil — adalah sangat sukar. Kedua, berbeza dengan silikon yang boleh dihasilkan dengan murah dalam cakera besar (wafer) berdiameter 300 mm, berlian satu hablur hanya boleh dihasilkan dalam kepingan kecil berukuran beberapa mm hingga belasan mm sahaja, gagal memenuhi saiz, keseragaman, dan kos rendah yang diperlukan untuk pengeluaran besar-besaran. Bahan ini disifatkan sebagai "bahan yang telah dicuba selama empat dekad oleh manusia namun gagal dikomersilkan" (ungkapan Nippon.com) — tembok lama ini mula runtuh satu demi satu pada penghujung dekad 2020-an di tangan institusi penyelidikan dan syarikat permulaan (startup) Jepun. Di sinilah terletaknya tema utama artikel ini.

Mengapa Jepun Memimpin Dunia — 25 Tahun Pengumpulan dan Budaya "Suriawase"

Kecemerlangan Jepun dalam semikonduktor berlian terbukti jelas melalui bilangan penyelidik di lapangan ini. Selain China, hanya lebih 100 orang penyelidik semikonduktor berlian yang ada di seluruh dunia. Kira-kira satu perempat daripada mereka tertumpu di sebuah syarikat permulaan di Fukushima yang akan dibincangkan kemudian, iaitu Ookuma Diamond Device, dan dua saintis yang paling banyak dirujuk karyanya di peringkat global dalam bidang ini juga bekerja di syarikat tersebut. Ini bukan pencapaian semalaman, melainkan cerminan ketebalan penyelidikan asas yang dibina secara tekun selama suku abad dengan pembiayaan negara oleh institusi seperti Institut Penyelidikan Teknologi Perindustrian Lanjutan (AIST), Institut Penyelidikan Bahan Kebangsaan (NIMS), Universiti Saga, dan Universiti Waseda.

James Riney, rakan pengasas dan CEO Coral Capital, sebuah syarikat modal teroka (VC) berpangkalan di Tokyo yang melabur dalam syarikat tersebut, dalam esainya bertajuk "Japan's Apollo Moment" yang diterbitkan pada April 2026, mengklasifikasikan ini sebagai "kelebihan yang hanya boleh lahir di Jepun." Menurut pandangannya, pengilangan semikonduktor berlian lebih merupakan "proses kesenian" berbanding proses pengeluaran besar-besaran yang diseragamkan, memerlukan kawalan kualiti yang teliti di setiap peringkat daripada pertumbuhan kristal, pemprosesan substrat, hingga pembinaan peranti. Budaya *monozukuri* (kraf pembuatan) Jepun dan tenaga kerja mahir sesuai untuk ini. Tambahan pula, pengeluar semikonduktor kuasa dan analog bertaraf dunia seperti Mitsubishi Electric, Fuji Electric, Toshiba, dan ROHM semuanya berada di dalam negara, membentuk ekosistem industri yang bersedia menerima bahan baharu. Riney menulis: "Pengumpulan ilmu selama 25 tahun bukanlah sesuatu yang boleh ditiru semula dalam masa singkat oleh pesaing yang mempunyai modal berlimpah."

Memang benar, pemain Jepun boleh disusun secara longgar kepada empat kumpulan. AIST sebagai pusat kawalan yang menangani cabaran teras teknologi asas; Ookuma Diamond Device yang membina kilang pengeluaran besar-besaran pertama di dunia; Orbray yang mengungguli dalam kualiti wafer (substrat) dan pengbesaran diameter; serta Diamond Semiconductor (DSC), yang berpusat di Universiti Saga dan membangunkan peranti frekuensi tinggi. Dengan menambah Power Diamond Systems (PDS), sebuah syarikat peranti kuasa yang berpunca dari Universiti Waseda, gambaran keseluruhan susunan Jepun hampir lengkap. Berikut, kita akan meneliti setiap satunya secara terperinci.

Dari Fukushima · Kilang Pengeluaran Besar-besaran Pertama di Dunia——Okuma Diamond Device

Satu entiti yang menjadi simbol dalam bidang ini ialah Okuma Diamond Device (beribu pejabat di Sapporo), sebuah syarikat yang lahir daripada teknologi Universiti Hokkaido dan AIST. Pengasas sekaligus CEO, Naohisa Hoshikawa, mengunjungi makmal penyelidikan Junichi Kaneko di Universiti Hokkaido pada tahun 2016. Walaupun ketika itu beliau sudah menguruskan syarikat lain, beliau memilih untuk beralih arah demi mencari "teknologi yang mampu mengubah keseluruhan sebuah industri." Selama kira-kira enam tahun, beliau belajar fizik secara sendiri dan membina kepercayaan bersama para penyelidik, sebelum akhirnya menubuhkan syarikat ini pada Mac 2022 bersama Kaneko (Universiti Hokkaido) dan Hitoshi Umezawa (AIST). Titik tolaknya bukan peluang perniagaan, melainkan isu sosial — iaitu bencana nuklear Fukushima Daiichi pada tahun 2011. Projek penyelidikan nasional untuk membina pengesan neutron yang tahan rosak walaupun berdekatan dengan puing-puing reaktor itulah yang menjadi asas kepada syarikat ini. Pada September 2024, syarikat ini turut terpilih dalam senarai "Forbes Asia 100 to Watch 2024" oleh Forbes Asia, Amerika Syarikat.

Kilang yang dibina oleh Okuma Diamond Device di kawasan perindustrian di Okuma-machi, Fukushima, merupakan kilang pengeluaran berskala massa pertama di dunia untuk semikonduktor berlian. Keluasan tapaknya ialah kira-kira 5,800 meter persegi. Pada 27 Mac 2025, majlis pecah tanah diadakan dengan kehadiran lebih 70 orang termasuk datuk bandar, Timbalan Menteri Ekonomi, Perdagangan dan Industri, serta wakil-wakil dari Tokyo Electric Power dan Tohoku Electric Power. Kilang tersebut siap sepenuhnya dan majlis perasmian diadakan pada 29 Mei 2026. Namun perlu diingat bahawa penyiapan bangunan adalah berbeza daripada pengeluaran besar-besaran sepenuhnya — menurut laporan, setelah pemasangan dan pengaktifan peralatan dilakukan, sasaran untuk beroperasi penuh (pengeluaran besar-besaran sebenar) ditetapkan pada tahun fiskal 2028. Kapasiti pengeluaran maksimum dianggarkan mencapai ratusan ribu unit setahun. Sasaran awal ialah persekitaran radiasi tinggi seperti robot pembersihan reaktor, sebelum mengembangkan penggunaan ke bidang angkasa lepas, pertahanan, komunikasi, dan kenderaan elektrik (EV).

Dari perspektif modal teroka (VC), strategi syarikat ini mempunyai "kelebihan yang tiada tandingan." Pertama, berlian disintesis daripada gas metana dan tidak bergantung pada rantai bekalan yang dikuasai oleh unsur bumi nadir (rare earth) atau negara-negara yang berada dalam konflik geopolitik. Rainie dari Coral Capital menggambarkan ini sebagai "pengeluaran domestik sepenuhnya di negara sekutu perjanjian Amerika Syarikat." Kedua, Rainie mengumpamakan teknologi ini dengan Program Apollo Amerika. "Program Apollo sebenarnya bukan tentang bulan itu sendiri — terobosan dalam sains bahan, pengkomputeran, komunikasi, dan pembuatan itulah yang mengubah kehidupan awam sepenuhnya. Semikonduktor berlian pun sama — lahir dari keperluan pembersihan reaktor Fukushima, ia akan sampai ke pasaran yang tidak pernah dibayangkan oleh pengasasnya — radar pertahanan, angkasa lepas, EV," demikian hujahnya. Beliau turut menonjolkan sikap berhati-hati Hoshikawa yang berciri jurutera — kesanggupan beliau menunggu selama enam tahun "sehingga pengkomersilan itu menjadi sesuatu yang jujur" — sebagai satu perkara yang justeru boleh dihargai di tengah-tengah pelaburan deeptech yang sarat dengan hype berlebihan.

Persaingan Pembesaran Diameter Wafer——Orbray, EDP, dan AIST

Sama ada semikonduktor berlian boleh memasuki pengeluaran besar-besaran akhirnya bergantung kepada "seberapa besar dan berkualiti wafer yang boleh dihasilkan dengan kos rendah." Syarikat yang memimpin dalam hal ini ialah Orbray (オーブレー), yang dahulunya dikenali sebagai Adamant Namiki Precision Jewel. Syarikat ini telah menetapkan prospek teknologi pengeluaran besar-besaran wafer berlian 2 inci (diameter kira-kira 50mm), dan turut meneruskan penyelidikan dan pembangunan substrat 4 inci. Mereka telah mewujudkan teknologi pengeluaran substrat berlian tunggal (111) bebas tanpa kembar, bersaiz 20mm persegi — antara yang terbesar di dunia — dengan orientasi kristal yang sesuai untuk elemen semikonduktor, dan juga berusaha membangunkan substrat berlian jenis-n yang merupakan kunci kepada aplikasi praktikal. Pada Jun 2024, Orbray membuat perkongsian dengan Element Six (エレメントシックス), anak syarikat De Beers — syarikat berlian terbesar di dunia — dalam perniagaan berlian tiruan kristal tunggal berdiameter besar dan berkualiti tinggi. Selain itu, Orbray turut bekerjasama dengan MIRISE Technologies (ミライズテクノロジーズ), usaha sama antara Toyota Motor dan DENSO, dalam penyelidikan dan pembangunan elemen kuasa berlian, sekali gus meletakkan asas untuk kegunaan kenderaan elektrik (EV).

EDP Co., Ltd. (株式会社イーディーピー), sebuah syarikat yang menjalankan pembuatan berlian tiruan, turut meningkatkan kehadirannya dengan pesat. Pada 27 Mei 2026, syarikat ini mengumumkan bahawa mereka telah berjaya menghasilkan kristal bersaiz kira-kira 53mm persegi dengan menyambung empat kristal tunggal bersaiz 25mm secara lateral menggunakan struktur "kristal mosaik", dan mencapai kehalusan permukaan kira-kira 5nm (nanometer) pada hampir keseluruhan permukaan. Dengan menggunakan ini sebagai kristal induk dan memotongnya secara bulat menggunakan laser, dijangkakan wafer 2 inci boleh dihasilkan secara besar-besaran, dengan sistem pengeluaran besar-besaran dijangka bermula pada separuh kedua tahun fiskal 2026. Syarikat ini juga bersedia untuk meneroka secara selari kristal tunggal bersaiz 50mm persegi atau lebih besar, mosaik bersaiz lebih 100mm persegi, serta teknologi wafer cantuman kaedah lain, menuju ke arah pengeluaran 4 inci.

Manakala pihak yang memimpin secara teknikal secara keseluruhan ialah AIST (産総研). Pada 2 Februari 2026, AIST bersama EDP mengumumkan kaedah baharu untuk menyambung wafer berlian bersaiz kecil (12mm persegi) kepada substrat silikon (2 inci) pada suhu tinggi 1200°C, bagi mengurangkan lengkungan akibat perbezaan pengembangan terma (diterbitkan dalam jurnal akademik ACS Applied Engineering Materials). Perbezaan ketinggian substrat yang mencapai 27μm pada penyambungan 1000°C berjaya diperbaiki sebanyak kira-kira 60% kepada 9μm pada suhu 1200°C, dan antaramuka tersebut dilaporkan tahan terhadap rawatan bahan kimia dan rawatan haba pada suhu 1000°C. AIST telah menetapkan sasaran untuk merealisasikan wafer 6 inci menjelang tahun 2030, dan berhasrat untuk mempercepatkan pemindahan teknologi kepada syarikat-syarikat domestik. Gambaran pembangunan wafer masa kini ialah dua pendekatan yang berjalan serentak: pendekatan "membesarkan kristal" (Orbray · EDP) dan pendekatan "menyambung kepingan kecil untuk menghasilkan kawasan yang lebih luas" (teknologi cantuman AIST).

Pemain dwi-peranan dalam kalangan pengguna peranti——PDS yang berkuasa, dan DSC Universiti Saga yang berfrekuensi tinggi

Syarikat-syarikat peranti yang membina komponen sebenar di atas wafer terbahagi kepada dua kumpulan utama: "sistem kuasa" dan "sistem frekuensi tinggi."

Wakil bagi sistem kuasa ialah Power Diamond Systems (PDS, ditubuhkan Ogos 2022, beribu pejabat di Shinjuku, Tokyo), yang diasaskan berasaskan teknologi Profesor Kawahara Hiroshi dari Universiti Waseda. Profesor Kawahara ialah autoriti bertaraf dunia dalam bidang ini, yang pada tahun 1994 mencipta saluran bertaminat hidrogen, pada 2020 mencipta saluran bertaminat silikon oksida, dan juga pencipta transistor berlian menegak pertama di dunia. Jawatan CEO disandang oleh Fujishima Tatsuya, yang selepas berkhidmat dengan Rohm telah menyelidik peranti GaN (gallium nitride) di Massachusetts Institute of Technology (MIT), manakala Profesor Kawahara berperanan sebagai pengasas bersama dan CSO (Ketua Pegawai Sains). Waseda University Ventures (WUV) melabur 100 juta yen pada peringkat penubuhan. Syarikat ini mempamerkan MOSFET berlian (transistor kesan medan) di SEMICON Japan 2025; pada Mac 2026 mengesahkan operasi pensuisan berterusan penukar DC-DC jenis step-down menggunakan MOSFET berlian; dan pada April mengumumkan suis dua arah monolitik yang menekan rintangan keadaan hidup kepada kurang daripada satu persepuluh berbanding struktur konvensional, antara lain mendemonstrasikan operasi pensuisan berperingkat 200V·1A secara berturut-turut. Sasarannya ialah dunia penukaran kuasa bertegangan tinggi dan bersuhu tinggi seperti kenderaan elektrik (EV) dan stesen pangkalan.

Yang mengendalikan sistem frekuensi tinggi pula ialah Diamond Semiconductor Co., Ltd. (DSC), yang dibina atas penyelidikan Profesor Kakazu Makoto dan rakan-rakan dari Universiti Saga. Syarikat ini ditubuhkan pada 10 Februari 2025 (Pengarah Urusan ialah Kakazu Tsuzuko), dan pada Jun tahun yang sama menerima pengiktirafan sebagai usaha niaga berasaskan Universiti Saga. Universiti Saga bekerjasama dengan JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) untuk membina struktur get berbentuk-T yang halus menggunakan penulisan berkas elektron, mencapai penguatan gelombang radio pada tahap tertinggi di dunia dalam jalur gelombang mikro dan gelombang milimeter pada 120 GHz. Peralatan pembuatan dibekalkan oleh JEOL (Japan Electron Optics Laboratory), dan penyelidikan bersama turut dijalankan dengan JVC Kenwood. DSC memulakan pengeluaran sampel dan jualan peranti semikonduktor berlian pertama di dunia bermula Januari 2026. Sasarannya ialah aplikasi frekuensi tinggi dan kuasa tinggi seperti stesen pangkalan Beyond 5G/6G dan komunikasi satelit, dengan model perniagaan yang menumpukan pada fabless (tanpa kilang sendiri) untuk keuntungan tinggi tanpa mengejar kuantiti. Dengan PDS memegang "kuasa kawalan tenaga" dan Universiti Saga·DSC memegang "frekuensi tinggi penguatan gelombang radio," Jepun mendahului dunia pada lapisan peranti juga.

Sumber Pelaburan dan Aliran Dana — Wang VC, Negara, dan Pertahanan

Bukan sahaja dari segi teknologi, malah apabila kita mengesan siapa yang membiayainya, kita dapat melihat bahawa semikonduktor berlian Jepun disokong oleh tiga lapisan: "VC, negara, dan pertahanan."

Pembiayaan Ookuma Diamond Device, yang menjadi teras kepada industri ini, berlaku secara berperingkat. Dalam pusingan benih pada Mei 2023, Coral Capital menjadi pelabur utama dengan menyumbang 140 juta yen, manakala Globis Capital Partners turut serta. Kemudian, dalam pusingan Pra-Siri A pada Oktober 2024, syarikat ini berjaya mengumpul kira-kira 4 bilion yen, termasuk pembiayaan hutang. Globis Capital Partners memimpin pusingan ini, dengan Coral Capital, Green Coin Invest, Astart, Yucho Spiral Regional Innovation, Mitsui Sumitomo Insurance Capital, SMBC Venture Capital, FFG Venture Business Partners, Hokuhoku Capital, dan Shinsei Enterprise Investment turut menyertai sebagai pihak yang melanggan. Mizuho Bank pula bertindak sebagai institusi kewangan hutang utama. Termasuk geran, jumlah terkumpul dana yang diperoleh mencapai kira-kira 6.7 bilion yen. Bagi PDS dalam kalangan pemain peranti, WUV telah menyuntik 100 juta yen seperti yang disebutkan sebelum ini.

Dana daripada negara dan pertahanan juga memberi impak yang besar. Menurut Coral Capital, Ookuma Diamond Device telah menerima kontrak penyelidikan bertajuk berbilang tahun daripada Kementerian Pertahanan Jepun, dengan latar belakang peningkatan perbelanjaan pertahanan global — belanjawan pertahanan Jepun telah hampir dua kali ganda dalam tempoh tiga tahun ini. Semikonduktor berlian berupaya menguatkan isyarat frekuensi tinggi pada kuasa tinggi dengan pelepasan haba yang rendah dalam sistem radar, dan boleh digunakan sebagai komponen pengganti modul GaN untuk meningkatkan prestasi platform sedia ada tanpa mengubah reka bentuknya, menjadikannya bernilai tinggi dari segi ketenteraan. Kelebihan Jepun dalam bidang ini dari perspektif pembiayaan disokong oleh tiga sumber dana yang mengalir serentak: wang VC (dana pertumbuhan swasta), projek penyelidikan negara (dana jangka panjang dari asas hingga pengeluaran besar-besaran), dan perolehan pertahanan (permintaan awal yang kukuh). Perlu diambil perhatian bahawa kelancaran aliran dana awam dan swasta yang berterusan sepanjang tempoh panjang ini sendiri merupakan punca yang melahirkan "pengumpulan 25 tahun" dan kedalaman lapisan penyelidik yang disebutkan tadi.

Bagaimana Silicon Valley dan Dunia Melaporkannya — Perspektif VC

Jadi, bagaimana VC Silicon Valley dan media luar negeri memandang pergerakan ini? Kesimpulannya, analisis VC yang paling tajam justru datang dari Coral Capital yang berpusat di Tokyo. CEO syarikat tersebut, James Riney, adalah pelabur Amerika yang berasal dari 500 Startups AS dan memahami cara kerja Silicon Valley. Hujah "Rancangan Apollo Jepun" beliau membicarakan semikonduktor berlian dalam tatabahasa tema pelaburan yang paling digemari Silicon Valley masa kini — deeptech + geopolitik + pertahanan. Intipatinya merangkumi tiga perkara: (1) pengumpulan mendalam dalam sains bahan dan budaya pengeluaran besar-besaran; (2) kebersihan rantaian bekalan yang tidak memerlukan bumi nadir dan tidak bergantung kepada negara-negara yang bertelagah; dan (3) teknologi yang lahir daripada keperluan (Fukushima) kini menjangkau pasaran gergasi yang tidak dijangka (pertahanan, angkasa, EV).

Liputan media luar negeri juga semakin meluas memasuki tahun 2026. Nikkei Asia melaporkan bahawa "R&D Jepun sedang menghampiri kenyataan semikonduktor berlian yang berkuasa," manakala Nippon.com menyifatkan kilang siap di Okuma sebagai kemudahan pertama di dunia yang menghasilkan "bahan yang gagal dikomersialkan oleh manusia selama 40 tahun." Akhbar industri Taiwan, DigiTimes, turut menampilkan laporan khas pada Mei 2026 bertajuk "Syarikat permulaan cip berlian Jepun bergerak ke arah pengeluaran besar-besaran dengan kilang dan sampel." Laman web perhubungan awam kerajaan Jepun, JapanGov, turut menempatkannya sebagai "mengubah krisis menjadi inovasi melalui deeptech terhebat," dan penyebaran maklumat di peringkat antarabangsa jelas semakin diperkukuh.

Namun demikian, perlu diakui dengan kepala sejuk bahawa wang VC Silicon Valley yang tulen tidak mengalir besar-besaran ke dalam semikonduktor berlian. Dana dari pihak Amerika lebih banyak bergerak melalui kerangka pertahanan. Agensi Projek Penyelidikan Lanjutan Pertahanan AS (DARPA) melancarkan program "Semikonduktor Jurang Jalur Ultra Lebar (UWBGS)," yang diketuai oleh Element Six (di bawah De Beers). Pasukan antarabangsa mereka menyenaraikan Orbray dari Jepun (kepakaran berlian luas permukaan besar), syarikat radar utama Raytheon/RTX, Hiqute Diamond dari Perancis, serta Universiti Stanford dan Universiti Princeton dari AS. Pelaburan berlian Amerika yang serius bersumberkan pertahanan, dan secara simboliknya, Orbray dari Jepun menjadi teras kepada usaha tersebut. Bagi syarikat permulaan swasta AS, Advent Diamond dari Arizona State University menerima geran sebanyak $750,000 (lebih kurang ¥120 juta) daripada National Science Foundation (NSF) untuk membangunkan diod berlian dan GaN-on-diamond. Sementara itu, AKHAN Semiconductor milik Adam Khan berjaya mengumpulkan $30.04 juta (lebih kurang ¥4.7 bilion) melalui enam pusingan pembiayaan, namun aset syarikat tersebut telah diambil alih oleh Diamond Technologies (DTI) pada Jun 2025. Diamond Foundry dari San Francisco pula mengumpulkan $315 juta (lebih kurang ¥49 bilion) dan mencapai penilaian $1.8 bilion (lebih kurang ¥280 bilion) pada 2021, menjadikannya syarikat yang berpengaruh — tetapi tumpuan utamanya adalah pada berlian tumbuhan makmal untuk perhiasan dan wafer sel suria, menjadikannya sukar untuk dianggap sebagai pemain utama dalam semikonduktor kuasa. Secara keseluruhannya, pandangan "wang bijak" Silicon Valley semakin mengukuh ke arah gambaran pembahagian kerja: "kepimpinan bahan dan bakat ada di Jepun, manakala permintaan yang paling pasti ada dalam pertahanan AS."

Geopolitik dan Rantaian Bekalan——AS-Jepun $550 Bilion dan "Tanah Nadir Kedua"

Yang mendorong semikonduktor berlian ke dalam konteks geopolitik yang lebih luas ialah perjanjian perdagangan dan pelaburan Japan-Amerika Syarikat yang dipersetujui pada Julai 2025. Dalam kerangka ini, Amerika Syarikat menetapkan tarif timbal balik sebanyak 15% ke atas produk Jepun, sementara Jepun berkomitmen untuk melabur sebanyak 550 bilion dolar (kira-kira 85 trilion yen) di Amerika Syarikat. Kedua-dua kerajaan mengumumkan tiga projek gelombang pertama pada 18 Februari 2026 (waktu Jepun), iaitu: loji janakuasa gas untuk pusat data AI bernilai kira-kira 33.3 bilion dolar (kira-kira 5.2 trilion yen, Ohio), infrastruktur eksport minyak mentah Amerika bernilai kira-kira 2.1 bilion dolar (kira-kira 330 bilion yen, pantai Teluk Texas), serta pembuatan berlian buatan manusia bernilai kira-kira 600 juta dolar (kira-kira 93 bilion yen, Georgia).

Yang perlu diperhatikan di sini ialah projek berlian sintetik dalam gelombang pertama ini adalah semata-mata pembuatan "berlian sintetik perindustrian (grit = zarah penggilap dan penggosok)", dan bukan kilang untuk semikonduktor berlian itu sendiri. Kemudahan ini sekali lagi dikendalikan oleh Element Six (anak syarikat De Beers), yang bertujuan membekalkan bahan untuk penggilap dan pemprosesan ultra-tepat dalam automotif, penerbangan, dan komponen semikonduktor, serta peranti kuantum dan komponen radar ketenteraan, bagi memenuhi permintaan dalam negeri Amerika. Walau bagaimanapun, ia berterusan dengan bahan berlian gred semikonduktor, dan yang terpenting, logik "melepaskan diri dari kebergantungan kepada China" adalah sama sekali sama dengan penggunaan semikonduktor. China menguasai bahagian besar pengeluaran berlian sintetik perindustrian dunia — nisbahnya berbeza-beza antara laporan, dari lebih 60% hingga lebih 90% — namun Nikkei Business melaporkan angka "lebih 90%" dan memperkenalkan pandangan yang memberi amaran tentang ini sebagai "logam nadir kedua".

Namun begitu, terdapat juga reservasi mengenai sejauh mana pelaburan ini memberi manfaat kepada keselamatan ekonomi Jepun. Menurut Nikkei Business dan Nomura Research Institute, tiada pernyataan jelas bahawa berlian yang dihasilkan di Amerika Syarikat akan dibekalkan secara keutamaan kepada Jepun, dan tujuan yang dinyatakan oleh Kementerian Perdagangan Amerika hanyalah "memenuhi permintaan dalam negeri Amerika". Nama syarikat-syarikat Jepun seperti Asahi Diamond Industrial dan Noritake disebut sebagai bakal pembeli, dan Presiden Japan Bank for International Cooperation (JBIC) menilai projek ini sebagai "saling menguntungkan dan cukup bankable (boleh dibiayai)", namun pada masa yang sama terdapat kritikan bahawa "buah keselamatan bagi Jepun sukar dilihat". Ini merupakan isu yang perlu difahami dengan mengambil kira ketidakkonsistenan laporan dan ketidakpastian yang ada. Walau apa pun, hakikat bahawa bahan berlian — bukan sebagai perhiasan mahupun bahan penggilap, tetapi sebagai "bahan strategik" — telah diletakkan di atas meja rundingan perdagangan Japan-Amerika, membuktikan kepentingan bidang ini.

Peta Jalan dan Saiz Pasaran Masa Hadapan — Bila dan Apa yang Akan Berlaku

Unjuran saiz pasaran menunjukkan variasi yang ketara disebabkan perbezaan dalam definisi. Jika hanya merujuk kepada "substrat semikonduktor berlian", terdapat pandangan bahawa ia akan berkembang daripada kira-kira 420 juta dolar (kira-kira 6.5 bilion yen) pada tahun 2024 kepada kira-kira 790 juta dolar (kira-kira 12 bilion yen, kira-kira 11% setahun) menjelang 2030. Sebaliknya, jika dikira dalam konteks "bahan berlian untuk semikonduktor" yang merangkumi bahan penyebaran haba dan lain-lain, terdapat anggaran bahawa ia akan berkembang daripada kira-kira 1.5 bilion dolar (kira-kira 230 bilion yen) pada tahun 2023 kepada kira-kira 3.7 bilion dolar (kira-kira 580 bilion yen, kira-kira 12% setahun) menjelang 2030. Malah, kajian yang lebih optimistik mengunjurkan pertumbuhan daripada kira-kira 2.1 bilion dolar (kira-kira 330 bilion yen) pada tahun 2025 kepada kira-kira 17.8 bilion dolar (kira-kira 2.8 trilion yen, kira-kira 26% setahun) menjelang 2034. Memandangkan besar kecilnya angka bergantung kepada "apa yang dimasukkan dalam pasaran", adalah wajar untuk tidak mempercayai unjuran mana-mana syarikat tertentu secara membuta tuli, sebaliknya memahaminya sebagai "pasaran peringkat awal yang dijangka berkembang pesat dengan kadar dua digit setahun."

Dari perspektif garis masa, titik perubahan kelihatan agak jelas. Tahun 2026 merupakan titik peralihan daripada "pembuktian kepada permulaan bekalan", dengan penyiapan kilang Okuma (Mei), penghantaran sampel peranti pertama di dunia oleh Universiti Saga dan DSC (Januari), serta penyediaan sistem pengeluaran besar-besaran wafer 2 inci oleh EDP (separuh kedua tahun kewangan). Antara tahun 2027 hingga 2028, pengeluaran penuh Okuma Diamond Device (sasaran tahun kewangan 2028) dan penggunaan praktikal wafer 4 inci akan menjadi tumpuan. Sekitar tahun 2030, pencapaian wafer 6 inci yang disasarkan oleh AIST dan penggunaan sebenar dalam bidang bernilai tinggi seperti pertahanan, angkasa, dan 6G akan bermula, dan antara 2030 hingga 2035, pengembangan ke pasaran bervolume tinggi seperti penyongsang EV dan penukaran kuasa industri akan dimulakan — itulah hala tuju yang dilakar oleh setiap pihak.

Apabila mengatur "perkara yang perlu diukur ke hadapan" dari perspektif pelabur dan pengusaha, titik perhatian adalah jelas. Pertama, diameter wafer (2 inci → 4 inci → 6 inci) serta hasil dan kosnya; kedua, mengatasi cabaran lama pembentukan berlian jenis-n yang stabil; ketiga, pesanan awal daripada sektor pertahanan dan angkasa serta penggunaan komersial pertama (design win); keempat, sejauh mana pelaburan wang negara seperti pelaburan 550 bilion dolar Jepun-Amerika akan meresap ke dalam bekalan bahan gred semikonduktor. Setiap kali satu daripada pencapaian ini diraih, kemungkinan nyata semikonduktor berlian akan melonjak dengan ketara.

Kesimpulan — Adakah Bahan "Tidak Pecah" Akan Menjadi Industri Eksport Jepun Seterusnya?

Semikonduktor berlian adalah "semikonduktor tertinggi" yang berpotensi menembus had fizikal silikon secara langsung, dan Jepun tidak dapat dinafikan berada di barisan hadapan dalam realisasinya. Okuma Diamond Device yang menampung satu perempat daripada lebih 100 penyelidik di seluruh dunia, Orbray dan EDP yang terus membesarkan wafer, AIST sebagai menara komando teknologi, serta PDS untuk kuasa dan Universiti Saga·DSC untuk frekuensi tinggi — pasukan Jepun yang membahagikan peranan mereka sedang mengubah "mimpi makmal" menjadi "realiti kilang" berdasarkan pengumpulan selama seperempat abad.

Jika diintegrasikan dari perspektif VC Silicon Valley, intipati kisah ini terdiri daripada tiga perkara. Iaitu, "parit (moat)" berupa kelebihan bahan dan sumber manusia yang hanya dapat direplikasi oleh Jepun, kebersihan rantaian bekalan yang tidak memerlukan tanah nadir bumi dan bebas daripada kebergantungan pada negara-negara yang bertelagah, serta skop "pelan Apollo" yang lahir dari keperluan Fukushima dan menuju pasaran gergasi pertahanan, angkasa lepas, dan EV. Dana mengalir dari tiga lapisan — VC swasta, negara, dan pertahanan — dan geopolitik telah mengangkat bahan ini sebagai komoditi strategik melalui perjanjian pelaburan Jepun-Amerika. Halangan yang tinggal ialah pembesaran diameter wafer, berlian jenis-n, dan kos pengeluaran besar-besaran, tetapi antara 2026 hingga 2030, jawapan kepada setiap satu akan muncul. Bencana terburuk Jepun yang berlaku di Fukushima mungkin menjadi titik permulaan industri eksport besar seterusnya — tahun-tahun yang mengukur sama ada hipotesis itu akan menjadi kenyataan kini telah bermula.