SiCパワーデバイス・GaNパワーデバイスの現状・課題と最新技術動向

インバーターや電源などのパワーエレクトロニクス機器に利用される「パワーデバイス」の中で、大幅な効率向上や小型化を見込める次世代材料に注目が集まっている。中でも、SiC/GaNの利用環境が急速に整っている。 　SiCは、太陽光発電向けパワーコンディショナーや、鉄道車両向けインバーターなどで次々と採用され、自動車業界がSiCに強い関心を寄せている。また、GaNを利用したパワーデバイスの製品化や研究開発も加速している。しかしながら爆発的に普及するという話は一向に聞こえてこない。その理由は何か?シリコンパワー半導体からSiC/GaN開発技術動向について、今後の市場予測を含め丁寧に解説する。

1. パワーエレクトロニクスとは?
   1. パワエレ&パワーデバイスの仕事
   2. パワー半導体の種類と基本構造
   3. パワーデバイスの適用分野
   4. 高周波化のメリット
   5. Si-MOSFET・IGBTの伸長
   6. パワーデバイス開発のポイント
2. 最新シリコンパワーデバイス (Si-IGBT) の進展と課題
   1. IGBT開発の歴史
   2. IGBT開発のポイント
   3. 初期のIGBTは全く売れなかった。なぜ?
   4. IGBT特性向上への挑戦
   5. 薄ウェハ フィールドストップ (FS) 型IGBTの誕生
   6. IGBT特性改善を支える技術
   7. 薄ウェハ化の限界
   8. IGBT特性改善の次の一手
   9. 新しいコンセプトのIGBT (RC-IGBT) 開発
3. SiCパワーデバイスの現状と課題
   1. 半導体デバイス材料の変遷
   2. ワイドバンドギャップ半導体とは?
   3. SiCのSiに対する利点
   4. SiC-MOSFETかSiC-IGBTか?
   5. SiC/GaNパワーデバイスの市場予測
   6. SiCウェハができるまで
   7. SiC-SBDそしてSiC-MOSFET開発へ
   8. 最近のSiC-MOSFETトピックス
   9. SiCのデバイスプロセス
   10. SiCデバイス信頼性のポイント
   11. SBD内蔵SiCトレンチMOSFET
4. GaNパワーデバイスの現状と課題
   1. なぜGaNパワーデバイスなのか?
   2. GaNデバイスの構造
   3. SiCとGaNデバイスの対象領域
   4. GaN-HEMTデバイスの特徴
   5. ノーマリ-オフ特性
   6. GaN-HEMTのノーマリ-オフ化
   7. GaN-HEMTの課題
   8. GaNパワーデバイスの弱点はなにか
   9. 縦型GaNデバイスの最新動向
5. 高温対応実装技術
   1. 高温動作ができると何がいいのか
   2. SiC-MOSFETモジュール用パッケージ
   3. パワーデバイスの動作パターン
   4. パワーデバイス動作中の素子破壊例
   5. 信頼性設計とシミュレーションの活用
6. まとめ
• 質疑応答・名刺交換