自動車の電動化に向けた、SiCパワーデバイス・GaNパワーデバイス開発の最新状況と今後の動向

近年は、電気自動車 (EV) の開発に向け大きく進展する年となっている。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てきている。 　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。 　最強の競争相手であるシリコンIGBTからSiC/GaN開発技術の現状と今後の動向について、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. パワーデバイス市場の今と将来
   2. IGBT開発のポイント
   3. IGBT特性改善を支える技術
   4. 薄ウェハ化の限界
   5. IGBT特性改善の次の一手
   6. 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. なぜ各社はSiC-IGBTではなくSiC-MOSFETを開発するのか?
   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 (Siパワーデバイスと何が違うのか)
   10. SiCデバイス信頼性向上のポイント
   11. SiC-MOSFET内蔵ダイオードのVf劣化とは?
   12. 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デバイスの狙う市場
   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
   10. 縦型SiC.vs.縦型GaNの行くえ
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