産総研:SiCモノリシックパワーICを開発:ワンチップ集積化(動画):  AIST: Developed SiC monolithic power IC: One-chip integration:  AIST:开发碳化硅单片电源IC:单芯片集成

産総研:SiCモノリシックパワーICを開発:ワンチップ集積化(動画): 
AIST: Developed SiC monolithic power IC: One-chip integration: 
AIST:开发碳化硅单片电源IC:单芯片集成

-世界初!SiC縦型MOSFETとSiC CMOSをワンチップ集積化-

開発の概要:

  • SiC縦型MOSFETとSiC CMOSをワンチップに集積し、スイッチング動作を実証
  • 独自デバイス構造を開発し、SiC CMOSの出力電流増大と、高電圧からの絶縁を両立
  • 小型軽量化・高性能化・高機能化によって電力変換機器の適用先拡大に期待

「産総研」:

炭化ケイ素(SiC)半導体を用いています。

  • 耐電圧1.2 kVクラスの縦型MOSFETと、
  • CMOSで構成された駆動回路を、
  • 同一チップに集積したモノリシックパワーICを作製、

集積モノリシックパワーICのスイッチング動作を確認した。

SiCモノリシックパワーICの課題:

従来、SiCモノリシックパワーICは、「電力変換機器の小型軽量化や損失低減など」で使われています。

しかし、

SiC CMOSの出力大電流化と、高電圧からの絶縁の両立という困難な課題があった。

新たに集積デバイス構造を開発:

今回、産総研独自のデバイス構造を新たに開発した。

SiC CMOSの高電圧絶縁に加えて出力電流増大を同時に達成。

スイッチング動作を確認:

この技術により、CMOS駆動回路をSiC縦型MOSFETと同一チップ上に集積。

集積SiCモノリシックパワーICを作製、スイッチング動作を世界で初めて実証。

今回開発した技術:

SiCセンサーやSiCロジック回路などの機能集積に、新たな道を拓く成果。

電力変換機器用途の拡大が期待できる。

2050年カーボンニュートラル実現:

  • 2050年に向け、
  • パワエレ技術を適用した電力変換機器を、
  • 様々な場所に、大量導入する必要がある。

電力変換機器:

  • 小型軽量化、高性能化、高機能化は、
  • 電力変換機器の適用先を拡大し、
  • 大量導入するうえで、極めて重要である。

その中核を担うパワーデバイスの革新が不可欠である。

今回開発した技術:

SiCセンサーやSiCロジック回路などの機能集積に道を拓く成果。

今後、電力変換機器用途の拡大が期待できる。

技術の詳細は、2021年5月30~6月3日にオンラインで紹介される。

The 33rd International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs (ISPSD)

https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2021/pr20210530/pr20210530.html