新原理超低導通損失バイポーラ型パワー半導体デバイス

• 研究課題/領域番号: 23K03795
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21010:電力工学関連
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 大村 一郎 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授 (10510670)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 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

研究開始時の研究の概要

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。