Extremely low energy loss bipolar power semiconductor device

Research Project

Project/Area Number	23K03795
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 21010:Power engineering-related
Research Institution	Kyushu Institute of Technology
Principal Investigator	大村一郎九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授 (10510670)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000) Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords	パワー半導体デバイス / バイポーラ / IGBT / パワー / PiNダイオード
Outline of Research at the Start	バイポーラ型素子は順方向導通時の電圧降下による電力損失が大きいという欠点がある。特に、アンバイポーラ電圧降下はキャリア蓄積により発生し通電損失の50％以上を占め、電力損失の主要因になっている。本研究では、アンバイポーラ電圧降下を大幅に削減するために、導通時に電子とホールの注入をコントロールするスイッチング機構を導入し、高速に制御を行う。特に、デバイス構造の提案とTCADシミュレーションによる効果の確認、さらにゲート駆動の方法の具体化を行う。