次のページへなぜSiC、GaNなのか次世代パワー半導体に用いられるSiCやGaNにはそもそもどのようなメリットがあるのでしょうか。物性上、半導体のバンドギャップが大きいため、絶縁破壊電圧が高くなり、高電圧を扱うデバイスでの利用に向いています。高温においてもドーピング密度に比べて真性キャリア密度が十分に小さく、pn接合が問題なく動作します。高温動作を求める用途に適しており、パワー半導体としてとても魅力的な存在になります。SiCやGaNでは、300〜500°Cという高温での動作が確認されています。高温動作に向く半導体パッケージに関する技術的な蓄積が遅れています。Siパワーデバイスでは、200°Cを超える温度での動作を想定していないからです。このため、SiCやGaNといえども、当面は200〜250°C程度の接合温度で利用することになります。それではSiCやGaNがあまり役に立たないかといえば、そうではありません。Transistor)を冷却するための専用冷却水系(60°C)がありますが、SiCパワー半導体で200°Cの接合温度が達成されれば、エンジン用冷却水系(120°C)と共用できるので、冷却装置1系統分(ポンプやラジエータなど)が不要となります。これにより、HVのコスト削減と車体軽量化が同時に実現できることになります。車両の軽量化に取り組む自動車メーカーにとって、次世代パワー半導体デバイスはとても魅力的なのです。高電圧や高温に強いというSiC、GaNのメリットは1950年代から理解されていましたが、良質なウエハーを作ることがSiと比較して難しかったため、実際にデバイスの開発が進み始めたのは1980年代以降のことでした。Diode)が試作されています*1)。これ以降、SiCが注目を集め、2000年以降の社会的な省エネルギー要請と相まってSiCパワー半導体の研究が促されました。SBDを発売し、このとき実用化段階に入ったといえます*2)。PINダイオードの上位互換品であり、Si半導体での回路設計技術をほぼ継承できることが特徴であり、パワー半導体のスムーズな世代交代につながると考えられました。よる松波弘之氏の業績紹介。インフィニオン日本法人の発表資料。同業界では、2010年ごろから企業買収が活発化しています。2009年10月にロームは、ドイツSiemens(シーメンス)の子会社であったドイツのSiCウエハー製造企業SiCrystalを買収したことを公表*3)。Laboratoriesに大型投資を行っています*4)。Holdingsの全株式を米投資会社から取得する契約を締結したと発表しました*5)。SemiconductorがスウェーデンのSiCパワートランジスタ企業TranSiCを買収し、SiCパワー半導体事業に参入しました*6)。Developmentを100%子会社化しています。2010年11月30日に三菱電機が公開したニュースリリース。Holdingsは、一般産業機器用のインバーターや太陽光発電システムのパワーコンディショナーなどに搭載されるパワー半導体の開発や、組み立て・検査工程、販売を欧州中心に展開しており、生産拠点はハンガリーにある。Semiconductorが公開したニュースリリースポストSiパワー半導体として期待がかかる次世代パワー半導体。ここではSi半導体と同じような企業変遷の歴史が繰り返されているように見えます。これら一連の動きの背景には、高品質化と大口径化を兼ね備えたSiCウエハーの確保の他、より優れた歩留まり(良品率)の得られるデバイスの製造と、組み立て技術の囲い込みがあります。SiCパワー半導体はSiパワー半導体と比較して、バンドギャップが大きいために半導体層の薄膜化が実現できます。Siの酸化膜(SiO2)に匹敵する良質な絶縁膜の製造は困難という事実があります(関連記事)。企業変遷の動きが起こる背景の1つがこのような課題の克服にあります。SNSfacebooktwitterITmediaはアイティメディア株式会社の登録商標です。