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