SiC/GaNパワーデバイスの技術開発動向と今後の課題

近年、再生可能エネルギーを利用した分散型発電とスマートグリッドが検討されてきたが、東日本大震災における原発の安全神話崩壊以降、これらの普及を加速しなければならない状況となった。また、現在地球温暖化防止が人類最大の課題であり、ハイブリッドカーや電気自動車の普及加速や電気機器のインバーター化が急務である。 　これらの装置やシステムにおいては電力変換を頻繁に行う必要があり、効率的な電力変換を実現しているのがパワーデバイスである。パワーデバイスは、発明当初からシリコンを用いて製造されてきており、今後も当面はシリコンパワーデバイスが主流である。一方で、シリコンパワーデバイスの性能が限界に近づいており、SiCやGaN等のワイドギャップ半導体パワーデバイスによりさらなる高性能化を図る動きが活発になってきた。 　本セミナーでは、パワーデバイスの用途およびシリコンパワーデバイスの進化を概観し、ワイドギャップ半導体パワーデバイスの有用性を解説する。また、SiCとGaN個別のターゲット分野とそれぞれのデバイス構造、課題について解説する。さらに、ワイドギャップ半導体パワーデバイスの性能を最大限に引き出すためのパッケージング等の周辺技術について詳解する。

1. シリコンパワーデバイスの概要
   1. パワーデバイスの用途
   2. シリコンパワーデバイスの進化
   3. シリコンIGBTの高性能化/低コスト化と技術課題
2. ワイドギャップ半導体の優位性と開発ターゲット
   1. ワイドギャップ半導体の優位性
   2. ワイドギャップ半導体パワーデバイスの開発ターゲット
   3. 参入デバイスメーカーの動向
3. SiCパワーデバイス
   1. SiC基板
   2. SiCパワーデバイスの構造
   3. SiCパワーデバイスの課題
4. GaNパワーデバイス
   1. GaN基板
   2. GaNパワーデバイスの構造
   3. GaNパワーデバイスの課題
5. パワーデバイスにおけるモジュール化技術
   1. チップダイシング技術
   2. テスティング技術
   3. パッケージング技術
6. まとめ
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