日立、電気自動車のモーター駆動省エネ化に貢献する高耐久性構造SiCパワー半導体"TED-MOS"を開発
- 2018年08月30日 13:00:00
- テクノロジー
- JCN Newswire
世界的なエネルギー需要増が見込まれるなか、持続可能な社会実現へ向けてSDGs、COP21などの環境負荷低減に向けた目標が掲げられています。特に、これから爆発的な普及が見込まれるEVの電力消費量の低減は必須であり、インバーターの省エネ化を実現するSiCを半導体材料としたパワー半導体が注目されています。SiCパワー半導体の課題として、SiCはシリコン(Si)とは異なり、結晶面によって抵抗が大きく異なることが挙げられます。そのため、従来のDMOS-FET(図1(1))に対して低抵抗な結晶面に電流を流すトレンチ型SiC MOSFET(図1(2))が提案されていますが、トレンチ底角に電界が集中しやすい構造のため、高耐久性との両立が困難でした。
これまで日立では、低抵抗・高耐久性を両立するSiCパワー半導体として、日立独自構造となるFin状トレンチ型DMOS-FET "TED-MOS"を高耐圧産業用途(3.3 kV)に開発し、2018年5月に開催されたInternational Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs (ISPSD)にて、トレンチ間隔を狭めることで耐圧を維持しつつ低抵抗化できることを発表しています。
今回、このTED-MOSの特長を生かして、さらに高電流密度が求められるEV向け1.2kV耐圧のパワー半導体(図1(3))を開発しました。電流の集中するデバイス中央部に電圧のかかり方を緩和する「電界緩和層」を新たに設け、電界強度を大幅に低減しました。さらに、デバイス中央部を低抵抗化する「電流拡散層」を設け、SiCの中でも抵抗の小さい結晶面であるFin状トレンチの側面とつながる電流経路とするデバイス構造を開発しました。これにより、本デバイスは、電界強度と抵抗の低減の両立を実現します。
本技術の効果を試作したデバイスで検証したところ、電界強度を従来のDMOS-FETに比べて40%低減し、EVモーター駆動に求められる1.2 kVの耐圧を確保しつつ、抵抗を25%低減できることを確認しました。また、ひれ状の溝を形成した構造と、電界強度と抵抗の低減により、デバイスのオン/オフ切替が速くなり、切替時の電流によるエネルギー消費を50%低減することにも成功しました。
今後、日立は本技術を社会インフラシステムのさまざまな電力変換器に適用することで、地球温暖化防止、低炭素社会の実現に貢献していきます。本成果は、2018年9月3日~6日に英国バーミンガムで開催される「European Conference on Silicon Carbide and Related Materials(ECSCRM)」にて発表する予定です。
本リリースの詳細は下記URLをご参照ください。
http://www.hitachi.co.jp/New/cnews/month/2018/08/0830.html
概要:日立製作所
詳細は www.hitachi.co.jp をご参照ください。
Copyright 2018 JCN Newswire. All rights reserved. www.jcnnewswire.com
大谷翔平が今季初「1番DH」でスタメン出場、ベッツはベンチスタート、遊撃に堅守ロハスを起用
にゃんこスターのアンゴラ村長、ミニワンピース姿に「奇跡の30歳だ!!」フォロワー盛り上がる
今日19日(日) 太平洋側ほど雨のエリアが広がる 夜は激しい雨の所も
マンション刺殺、被害者は19歳大学生の女性 大阪・枚方
【阪神】今季初勝利ビーズリー「泣きそうになった」瞬間 愛息から初めて聞いた言葉に感動
松本まりか「罪深い」…涙「欲求だけでやってしまった」と吐露 主演映画舞台挨拶
柏木由紀、ピンクのノースリーブに黒ジャケ私服ショット公開「大人かわいいー」など反響
【ポイント進呈ルール改悪】楽天請求書払いは6/4までに! 還元なしになる前にできること
元HKT48朝長美桜がピンクのふわふわドレス姿「26歳も笑顔いっぱいかわいく生きていきます」
日テレ郡司恭子アナ、畑下由佳アナ撮影のジャケットコーデ姿に「キュン死」「デートしてる気分」
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
大谷翔平が不運な判定で2度見逃し三振 「えん罪退場」で話題の球審は引き揚げる大谷にブチギレ
ヒカル、浮気相手とのLINE流出にドン引きの声「キモすぎる」「吐きそう」
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
吉野家が「マスク外し強要疑惑」でプチ炎上、店員さんに聞いてみると……
岡本夏生(56)、1600日ぶりにブログを更新した現在が衝撃
元めちゃイケメンバーの三中元克(32)現在は何をしているのか調べてみた!
時代劇の常識を覆す!仇討ち・無礼討ちの厳格なルール
ユーチューバーもこう氏、元彼女・成海瑠奈について赤裸々告白
マンション刺殺、被害者は19歳大学生の女性 大阪・枚方
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
岡本夏生(56)、1600日ぶりにブログを更新した現在が衝撃
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
ユーチューバーもこう氏、元彼女・成海瑠奈について赤裸々告白
ヒカル、浮気相手とのLINE流出にドン引きの声「キモすぎる」「吐きそう」
ガーシー、またも綾野剛の暴露写真でネット歓喜「この写真見て笑っちゃう」
元めちゃイケメンバーの三中元克(32)現在は何をしているのか調べてみた!
大谷翔平が不運な判定で2度見逃し三振 「えん罪退場」で話題の球審は引き揚げる大谷にブチギレ
完全にダマされた! 『ラヴィット!』あのちゃん“事故レベル”大暴走は『水ダウ』遠隔操作のしわざだった ネットも納得
73歳神田正輝「旅サラダ」生放送で“12歳下俳優”から呼び捨てされ激論
大谷翔平が今季初「1番DH」でスタメン出場、ベッツはベンチスタート、遊撃に堅守ロハスを起用
にゃんこスターのアンゴラ村長、ミニワンピース姿に「奇跡の30歳だ!!」フォロワー盛り上がる
今日19日(日) 太平洋側ほど雨のエリアが広がる 夜は激しい雨の所も
マンション刺殺、被害者は19歳大学生の女性 大阪・枚方
【阪神】今季初勝利ビーズリー「泣きそうになった」瞬間 愛息から初めて聞いた言葉に感動
松本まりか「罪深い」…涙「欲求だけでやってしまった」と吐露 主演映画舞台挨拶
柏木由紀、ピンクのノースリーブに黒ジャケ私服ショット公開「大人かわいいー」など反響
元HKT48朝長美桜がピンクのふわふわドレス姿「26歳も笑顔いっぱいかわいく生きていきます」
【ポイント進呈ルール改悪】楽天請求書払いは6/4までに! 還元なしになる前にできること
日テレ郡司恭子アナ、畑下由佳アナ撮影のジャケットコーデ姿に「キュン死」「デートしてる気分」