EVシフトに向けたSi・SiC・GaNパワーデバイス技術ロードマップと市場展望

2017年は、電気自動車 (EV) の開発に向け大きく進展する年となった。世界最大の自動車市場である中国をはじめヨーロッパはハイブリッド車を飛び越えてEVシフトへ舵を切った。日本、アメリカを巻き込んで世界全体でEV開発がいよいよ本格化した年となった。EVの性能を決める基幹部品であるパワーデバイスでは、新材料SiC/GaNデバイスの普及が大いに期待されている。しかしながら現状では、性能、信頼性、さらには価格の面で市場の要求に十分応えられているとは言えない。 　本講座では、SiC/GaNパワーデバイスを広く市場に普及するためのポイントは何かについて、強力なライバルであるシリコンデバイスの最新動向を横にらみしながら、わかりやすく解説したい。

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. パワーデバイスの種類と基本構造
   3. パワーデバイスの適用分野
   4. 高周波動作のメリットは
   5. シリコンMOSFET・IGBTだけが生き残った。なぜ?
   6. パワーデバイス開発のポイントは何か
2. 最新シリコンIGBTの進展と課題
   1. IGBT開発のポイント
   2. 初期のIGBTは全く売れなかった。なぜ?
   3. IGBT特性向上への挑戦
   4. 薄ウェハ フィールドストップ (FS) 型IGBTの誕生
   5. IGBT特性改善を支える技術
   6. 薄ウェハ化の限界
   7. 最新のIGBT技術:まだまだ特性改善が進むIGBT
   8. 新構造IGBT:逆導通IGBT (RC – IGBT) の開発
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. 各社SiC – MOSFETを開発。なぜSiC – IGBTではないのか?
   5. SiCウェハができるまで
   6. SiC – SBDそしてSiC – MOSFET開発へ
   7. 太陽光PCSに使われたSiC – MOSFET
   8. なぜSiC – MOSFETがEV,PHVに適しているのか?
   9. 他の用途への展開の可能性について
   10. SiCのデバイスプロセス
   11. SiCデバイス信頼性のポイント
   12. 最新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デバイス構造は”横型GaN on Si”が主流。なぜGaN on GaNではないのか?
   3. GaN – HEMTデバイスの特徴
   4. GaN – HEMTのノーマリ – オフ化
   5. GaN – HEMTの課題
   6. Current Collapse現象メカニズム
   7. GaNパワーデバイスの強み、そして弱みはなにか
   8. 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. ますます重要度を増すSiC – MOSFETモジュール開発
6. まとめ
• 質疑応答