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序論 次世代パワー半導体の技術戦略と実用化に向けた展望 |
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1. | はじめに |
2. | 21世紀社会におけるエレクトロニクスの多様化 |
3. | パワーエレクトロニクスの重要性 |
4. | システム応用からのワイドギャップ半導体パワーデバイスへの要求 |
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5. | パワーデバイス開発の現状と今後の課題 |
6. | 今後のパワーエレクトロニクス革新への展望 |
7. | まとめ |
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【第1編 次世代パワー半導体の研究開発動向】 |
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第1章 SiCパワー半導体 |
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総説 | SiCパワー半導体開発の現状と課題 |
1. | SiCパワー半導体への期待 |
2. | パワー半導体SiC開発の歴史 |
3. | SiC開発のブレークスルー─ステップ制御エピタキシー |
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4. | SiCパワーデバイス実用化への道 |
5. | SiCパワー半導体開発の現状と課題 |
6. | 将来展望 |
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結晶加工・プロセス技術 |
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1.1 | 結晶成長技術 |
1 | 大口径・高品質SiCバルク単結晶の製造技術開発 |
1. | はじめに |
2. | 種付き昇華再結晶法によるSiCのバルク単結晶成長 |
3. | 種付き昇華再結晶法以外のSiCのバルク単結晶成長方法 |
4. | SiCバルク単結晶の電気特性制御 |
5. | SiC単結晶中の結晶欠陥 |
6. | おわりに |
2 | 高速4H─SiCエピタキシャル成長技術の開発 |
1. | はじめに |
2. | 縦型SiCエピタキシャル成長装置、実験方法 |
3. | 高速成膜 |
4. | 大面積均一性 |
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5. | 膜質評価 |
6. | まとめと今後の課題 |
1.2 | デバイス作製のプロセス技術 |
1 | SiC単結晶の高精度基板加工技術の開発 |
1. | はじめに |
2. | 基板加工の流れ |
3. | 粗加工 |
4. | CMP加工 |
5. | まとめ |
2 | PCVMを用いたSiC基板の薄化 |
1. | はじめに |
2. | PCVMの概念 |
3. | PCVMによるSiCの基本加工特性 |
4. | PCVMによるSiC基板の薄化 |
5. | まとめと今後の展望 |
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評価技術 |
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2.1 | 電子顕微鏡による欠陥微細構造評価 |
1. | はじめに |
2. | 透過型電子顕微鏡法による非c面成長結晶中の欠陥微細構造観察 |
3. | 高分解能透過型電子顕微鏡法による6H─SiC中のグラファイト偏析粒子解析 |
4. | 極微細エッチピット/走査型電子顕微鏡による転位微細構造観察 |
5. | おわりに |
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2.2 | 光学的アプローチによる6H─SiC単結晶中の欠陥評価 |
1. | はじめに |
2. | 光学的アプローチ |
3. | 構造特性評価 |
4. | 光学特性評価 |
5. | まとめ |
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第2章 GaNパワー半導体 |
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総説 | GaNパワー半導体開発の現状と課題 |
1. | はじめに |
2. | ワイドバンドギャップ半導体と性能指数 |
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結晶加工・プロセス技術 |
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1.1 | NaフラックスLPE法による高品質GaN結晶育成技術 |
1. | はじめに |
2. | Naフラックス法における結晶核発生制御技術 |
3. | 溶液撹拌による溶液状態制御技術 |
4. | まとめと今後の展望 |
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1.2 | MOCVD法によるSi(110)基板上へのGaNの成長 |
1. | はじめに |
2. | 実験について |
3. | 実験結果と考察 |
4. | おわりに |
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評価技術 |
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2.1 | GaN自立基板上GaNのトラップ評価 |
1. | はじめに |
2. | n GaNショットキーダイオードによるトラップ評価 |
3. | GaN pnダイオードによるトラップ評価 |
4. | GaN MOS構造によるトラップ評価 |
5. | おわりに |
2.2 | GaNヘテロ接合のノイズスペクトロスコピー |
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1. | はじめに |
2. | 評価方法 |
3. | GaNヘテロ接合の1/fゆらぎ |
4. | GaNヘテロ接合のGRゆらぎ、RTSゆらぎ |
5. | GaNのデバイスプロセス評価 |
6. | GaN HFET発振器の周波数ゆらぎ評価 |
7. | まとめ |
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第3章 ダイヤモンドパワー半導体 |
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総説 | ダイヤモンドパワー半導体開発の現状と課題─ダイヤモンド関連技術現況と応用状況を中心に─ |
1. | はじめに |
2. | ダイヤモンドの特性 |
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3. | ダイヤモンドの種類 |
4. | ダイヤモンドを使うための技術 |
5. | ダイヤモンドの素材状況 |
6. | おわりに |
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結晶加工・プロセス技術 |
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1. | 1種結晶から直接薄板状のダイヤモンド単結晶の製造技術の開発 |
1. | はじめに |
2. | プラズマCVD法による単結晶ダイヤモンドバルク合成 |
3. | 板状ダイヤモンドの合成方法 |
4. | おわりに |
1.2 | 高出力マイクロ波プラズマCVD法を用いた高品質ダイヤモンド薄膜の合成 |
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1. | はじめに |
2. | 高圧合成(001)基板上の高品質ダイヤモンド薄膜合成 |
3. | (001)微斜面基板における高品質膜の成長 |
4. | 高品質ダイヤモンド自立膜の作製 |
5. | おわりに |
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評価技術─放射光軟X線分光法によるホウ素注入ダイヤモンドのバンドギャップ観察─ |
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1. | はじめに |
2. | ホウ素注入ダイヤモンドの軟X線発光・吸収測定 |
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3. | 軟X線スペクトルと分子軌道法による解析 |
4. | まとめ |
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【第2編 パワーデバイス開発の最前線】 |
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第1章 SiCパワーデバイスの研究開発 |
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総説 | SiCパワーデバイス技術開発の現状と展望 |
1. | はじめに |
2. | SiCパワーデバイスの製造プロセスの現状と問題点 |
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3. | SiCパワーデバイスの現状 |
4. | SiCパワーデバイスの応用例 |
5. | おわりに |
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高性能4H─SiC SBD、MOSFETの開発と高温動作SiC IPM |
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1. | 4H─SiC SBD |
2. | SiC MOSFET |
3. | 4H─SiCトレンチMOSFET |
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4H─SiC(0001)面上に作製した高チャネル移動度を有するSiC─DMOSFETの開発 |
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第2章 GaNパワーデバイスの研究開発 |
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総説 | GaNパワーデバイス技術開発の現状と展望 |
1. | はじめに |
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2. | GaNパワーデバイスの必要性 |
3. | ノーマリーオフ型FETの現状 |
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GaNナチュラルスーパージャンクションダイオードの開発 |
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1. | はじめに |
2. | 耐圧モデル(ナチュラルスーパージャンクション)の提案 |
3. | デバイスシミュレーションによる検証 |
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4. | デュアルリセス型ダイオードによる検証 |
5. | まとめ |
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GaNパワーデバイスMOSFET・HFETの開発と高性能化 |
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1. | はじめに |
2. | AlGaN/GaN HFETの開発動向の概要 |
3. | Si基板上GaNエピウエハを用いたAlGaN/GaN HFETの特性 |
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第3章 ダイヤモンドパワーデバイスの研究開発 |
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総説 | ダイヤモンドパワーデバイス技術開発の現状と展望 |
1. | はじめに |
2. | ダイヤモンドの特徴 |
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3. | 材料開発の現状と展望 |
4. | デバイス開発の現状と展望 |
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高周波高出力ダイヤモンドMOSFETの開発 |
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1. | はじめに |
2. | 水素終端表面に作製したダイヤモンドFET |
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3. | ダイヤモンドMOSFETのデバイス動作 |
4. | まとめ |
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冷却フリーパワーデバイスに向けた高温動作ダイオード整流素子の開発 |
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1. | はじめに |
2. | パワーデバイス応用としての性能予測と高温での低損失化 |
3. | 広い障壁高さ選択性によるリーク低減と低損失化 |
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4. | 高温安定なダイヤモンド/ショットキー電極界面 |
5. | 今後の展開 |
6. | まとめ |
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第4章 パワーデバイスの実装技術の研究動向 |
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1. | はじめに |
2. | 実装技術の現状 |
3. | パワーデバイスの信頼性評価試験 |
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4. | パワーデバイスの信頼性評価解析 |
5. | これからの課題 |
6. | おわりに |
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【第3編 次世代パワーデバイスの本格導入を見据えた各界の動向】 |
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第1章 省エネ革命の主要デバイスとして注目される次世代パワー半導体 |
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1. | 地球規模での省エネが求められている |
2. | Siのパワー半導体からSiCやGaN |
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第2章 パワーデバイス技術革新がもたらす産業界へのインパクト |
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データセンタのグリーン化に向けたパワー半導体への期待 |
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1. | はじめに |
2. | データセンタの概要と構成、および課題 |
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3. | ICTシステム分野の省エネルギー・高効率化施策 |
4. | まとめ |
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産業用モータドライブの高性能化 |
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1. | モータドライブ技術とその歴史 |
2. | インバータにおけるパワーデバイスの貢献と弊害 |
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SiCを用いた太陽光発電用インバータの開発 |
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1. | はじめに |
2. | SiCパワーデバイスの利点 |
3. | SiCダイオードを適用した太陽光発電用インバータ |
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4. | 開発インバータの性能評価 |
5. | 実用化の課題と今後の展望 |
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原子力発電プラントにおける高耐熱性・高耐放射線性が両立可能な半導体回路への期待 |
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第3章 次世代パワーデバイスブレークスルーのためのプロジェクト |
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グリーンITとグリーンパワエレ技術 |
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1. | はじめに |
2. | 次世代パワーエレクトロニクスの展開と役割─社会・情報・エネルギーの接点─ |
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3. | 「グリーンパワエレ技術」─COCNのSiC半導体による次世代パワーエレクトロニクスへの提言─ |
4. | おわりに |
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「窒化物半導体を用いた低消費電力型高周波デバイスの開発」プロジェクトの概要 |
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1. | はじめに |
2. | プロジェクトの背景 |
3. | プロジェクト推進方針と研究開発項目 |
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