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2013年9月26日 (木)

16 kVの高電圧に耐えるSiCパワー半導体トランジスタを開発

2013年9月25日 産業技術総合研究所
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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ポイント
 
・シリコンでは不可能な10 kV以上の耐電圧
 を示す炭化ケイ素新型トランジスタを
 開発
 
・電力ネットワークにおけるスイッチなど
 の半導体化、次世代スマートグリッド
 構築による低炭素社会実現、
 省エネルギー化に貢献
 
・内閣府最先端研究開発支援プログラム
 (FIRST)「低炭素社会創成へ向けた
 炭化ケイ素(SiC)革新パワー
 エレクトロニクス研究開発」の成果
 
 
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概要
 
 独立行政法人産業技術総合研究所
(以下「産総研」という)先進パワー
エレクトロニクス研究センター福田 憲司
総括研究主幹、超高耐圧デバイスチーム
米澤 喜幸 研究チーム長らのグループは、
炭化ケイ素(SiC)半導体を用いて、
16 kVという超高耐電圧特性を持つ
独自構造の絶縁ゲートバイポーラ・
トランジスタ(IGBT)を開発した。
 
 SiC半導体は、優れた物理的・化学的
性質を持ち、シリコン(Si)半導体をしのぐ
小型で損失の少ないパワーデバイスの
実現が可能とされている。
 
 しかし、SiC-IGBT作製に必要なp型基板
は、SiC基板としては品質が悪く
デバイス作製には問題があった。
 
 今回、エピタキシャル成長によって
p型基板層を作製するフリップ型の技術を
用いるとともに、産総研独自の技術である
SiC基板のカーボン面を利用したIE構造を
採用することで、スイッチング
トランジスタとして10 kV以上の超高耐電圧
と低いオン抵抗の両立を図ることができた。
 
 Siパワー半導体で到達できない10 kV以上
の耐電圧と低損失性を持つパワー半導体が
開発されたことで、種々の
電力ネットワークにおけるスイッチや
トランスの半導体化、さらには
次世代スマートグリッド構築を通した
電力分野での省エネルギー化への道筋が
示された。
 
 この成果は、内閣府の最先端研究開発
支援プログラム(FIRST)
(2010~2014年度)「低炭素社会創成へ
向けた炭化ケイ素(SiC)革新パワー
エレクトロニクス研究開発【中心研究者
木本 恒暢 京都大学工学研究科教授】」の
もとで達成されたものであり、成果の詳細
は、2013年12月9~11日(米国時間)に
米国ワシントンD.C.で開催される
IEDM 2013 (International Electron Device
Meeting)にて発表される。
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 すごいです。
 
 16 kVの高電圧に耐えるSiCパワー半導体
トランジスタが出来た。
 
>種々の電力ネットワークにおける
>スイッチやトランスの半導体化、
>さらには次世代スマートグリッド構築を
>通した電力分野での省エネルギー化への
>道筋が示された。
 
 ということですね。

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