| 研究課題/領域番号 |
09555105
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
電子デバイス・機器工学
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| 研究機関 | 電気通信大学 (1998)
北海道大学 (1997) |
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研究代表者 |
呉 南健 電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (00250481)
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| 研究分担者 |
安永 均 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (40017330)
赤沢 正道 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30212400)
雨宮 好仁 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80250489)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| キーワード | ショットキ / ダイオード / InP / 高速 / スイッチング |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、高速スイッチング電源用のパワーショットキ整流ダイオードの最適構造を設計し、InPパワーショットキ整流ダイオードの試作を行うことにある。
スイッチング電源を小型化、軽量化していくためには、変換効率と変換周波数を高めることが重要な課題である。そのための整流ダイオードとして現在は数百KHzレベルのSiショットキダイオードが使われ、高周波化の要求には対応が難しくなってきた。
化合物半導体のInPは、Siに比べて、1)電子移動度が高い、2)逆方向電流が小さい、3)ブレークダウン電界が高い性質を持っている。高周波電源用の整流ダイオードを実現する可能性がある。
本研究では、はじめにスイッチング電源の動作条件に応じて高速スイッチング電源用のInpパワーショットキ整流ダイオードの最適構造を設計した。耐圧40Vを設計基準として、次のダイオードの最適構造を得た。ダイオードのエピタキシャル層の厚さは0.2um、エピタキシャル層のキャリア濃度は3×10^<16>/cm^3,ショットキ障壁値約0.4eVである。ダイオードの整流可能最高周波数は約10MHzであることがわかった。次に実際にnpパワーショットキ整流ダイオードの試作を行った。Au-Ge-Ni合金系を用いて低抵抗のオーミックコンタクトの形成が可能であることがわかった。また、電気化学プロセスの最適化を行い、InPショットキダイオードを作成しその特性を評価した。Inpショットキ高周波整流ダイオードに必要な基本特性を得た。以上によって、高速スイッチング電源用のInpパワーショットキ整流ダイオードの実用化に向けた設計と試作の基本データをつくった。
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