2012年研究カタログ
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■ 研究担当:梅沢仁/加藤有香子/鹿田真一 ■ ダイヤモンド研究ラボ■ 連携担当:鹿田真一 高温動作パワーデバイスをダイヤモンドで研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財 ●究極の半導体材料「ダイヤモンド」のパワーデバイス本格研究に着手 ●250℃でも長期安定、低損失、高速動作可能なダイヤモンド素子を実現 ●冷却フリーで超高電力密度動作が可能な次々世代パワーエレクトロニクスの可能性 ダイヤモンドは高い絶縁破壊電界(Siの30~60倍)、キャリア移動度(Siの3~8倍)、低い誘電率(Siの半分)に加え、物質中最高の熱伝導率(Siの15倍)などの優れた材料特性により「究極の半導体」と言われ、耐環境・高速動作・低損失を同時に実現するパワーデバイスが期待されています。我々はダイヤモンドパワーデバイスの実用化に向け、エピ技術、プロセス技術、評価・周辺技術の研究開発に包括的に取り組んでいます。ダイヤモンドパワーデバイスの実現で、冷却システムフリーで動作する高電力密度・小型軽量パワーエレクトロニクスが期待されます。 ダイヤモンド半導体素子のユニークな特徴は1)高温でも長期安定な電極・素子2)高温で低損失化(性能改善)3)高電流密度・高電圧/低漏れ電流・高速動作可能であり、これをパワー素子に取り入れて次々世代パワーエレクトロニクスシステムの実現に向けた研究を行っています。これまでに、(1) Siの10倍を超える耐電界特性と高温でも低い漏れ電流、(2)400℃/1500時間動作するダイオード、(3)低損失高速スイッチング動作などの成果が得られています。●ナノ結晶,単結晶ダイヤモンド成長,ドーピング成長●ダイヤモンド結晶性,欠陥,ドーピング濃度の評価●特許出願情報2007-117815「ダイヤモンド半導体素子におけるショットキー電極及びその製造方法」他全32件特許第4734667号、特許第4734668号 他全6件謝辞: 本研究の一部は、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の助成「省エネルギー革新技術開発事業」および「産業技術研究助成事業」により行われました。����������������������������������������������������������������������������������������HEV,EV�������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������TTTTTOTOOTOOYOYOYYOYOOOOTOTTTTTTOTTOYYTTTTTOTTYOTTAAA�����������������������������������ダイヤモンドパワーデバイスの応用分野10-810-610-410-2100102104-8-6-4-2024�������750������1500��������������(A/cm2)�����(V)400��������������(Ru)�������������������������������������������������������(A/cm2)����(μs)������������耐熱性電極による高温長期安定性と高速スイッチング● 研究拠点つくば中央267ナノテクノロジー・材料・製造分野第3会場N-10N-10

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