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SiCパワーエレクトロニクス普及におけるデバイス・材料の課題と展望 |
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| 1. | パワーエレクトロニクス装置の性能向上 |
| 2. | シリコンIGBT開発の歴史に見るパワー半導体デバイス開発のポイント |
| 3. | SiC半導体材料ならびにデバイスの特徴 |
| 3.1 | SiC結晶成長 |
| 3.2 | ユニポーラデバイスとバイポーラデバイス |
| 3.3 | SiCパワー半導体デバイスの素子作成プロセスの特徴 |
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| 4. | SiCショットキーバリアダイオード(SiC-SBD) |
| 5. | SiC-MOSFETデバイスの最新技術 |
| 6. | SiC-MOSFETモジュールの実装技術 |
| 7. | 超高耐圧SiC-IGBTの開発状況 |
| 8. | まとめ |
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GaNパワーエレクトロニクス普及におけるデバイス・材料の課題と展望 |
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| 1. | はじめに |
| 2. | GaN研究開発の歴史 |
| 3. | GaN横型パワーデバイス |
| 4. | GaN縦型パワーデバイス |
| 4.1 | デバイス構造 |
| 4.2 | 技術的課題 |
| 4.2.1 | 基板 |
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| 4.2.2 | ドリフト層エピタキシャル成長 |
| 4.2.3 | イオン注入 |
| 4.2.4 | MOSチャネル |
| 4.2.5 | HEMT構造縦型 |
| 4.3 | 今後の展開 |
| 5. | おわりに |
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Siパワーデバイスの最新技術とSiCパワーデバイス普及の課題 |
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| 1. | はじめに |
| 2. | パワーデバイスの歴史 |
| 3. | Siパワーデバイスの現状 |
| 4. | Siパワーデバイスの高性能化の取り組み |
| 4.1 | MOSFETのSJ化 |
| 4.2 | IGBTの薄板化 |
| 4.3 | キャリア分布の改善 |
| 4.4 | デバイスの複合化 |
| 4.5 | 宇宙線破壊現象 |
| 4.6 | パッケージング技術 |
| 5. | Siパワーデバイスの今後の展望 |
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| 6. | SiCパワーデバイスの普及の現状 |
| 6.1 | SiCダイオード |
| 6.2 | SiCトランジスタ |
| 7. | SiCパワーデバイス普及の課題 |
| 7.1 | MOSFETの低オン抵抗化 |
| 7.2 | MOSFETのボディーダイオードの活用 |
| 7.3 | 低インダクタンス,高信頼モジュール |
| 7.4 | PE機器応用におけるコストメリットの明確化 |
| 8. | SiCパワーデバイスの今後の展望 |
| 9. | まとめ(パワーデバイスの目指すべき方向) |
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GaNパワーデバイスとSiCパワーデバイスの実用化・普及展望の比較 |
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| 1. | はじめに |
| 2. | GaN・SiCパワーデバイスの応用分野 |
| 3. | GaNパワーデバイス開発の現状 |
| 4. | GaNパワーデバイスのスイッチング回路応用 |
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| 5. | SiCパワーデバイス開発の現状 |
| 6. | SiCパワーデバイスのスイッチング回路応用 |
| 7. | まとめ |
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SiC/GaNパワーエレクトロニクスにおける電磁ノイズ発生の特徴と対策 |
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| 1. | スイッチング動作とノイズ |
| 2. | 電力変換回路内部における寄生インダクタンス |
| 2.1 | 寄生インダクタンス |
| 2.2 | 寄生インダクタンス設計手法 |
| 2.3 | 寄生インダクタンスの上下限値 |
| 2.4 | 寄生インダクタンス解析手法 |
| 3. | 寄生インダクタンス設計手法 |
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| 3.1 | 配線構造とインダクタンスの関係 |
| 3.2 | 寄生インダクタンス規格化 |
| 3.3 | 規格化インピーダンス実験検証 |
| 3.4 | 規格化インピーダンスを用いたインダクタンス設計手法 |
| 4. | スイッチングに起因する電磁ノイズ |
| 5. | まとめ |
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SiC/GaNパワーデバイスの接合技術 |
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| 1. | ダイアタッチ |
| 2. | 鉛フリー高温はんだ |
| 3. | TLP接合 |
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| 4. | 焼結接合 |
| 5. | 固相接合とストレスマイグレーション接合 |
| 6. | これから |
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SiC/GaNパワーデバイス実装材料の課題と対策 |
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| 1. | パワーデバイスと実装技術動向 |
| 2. | パワーモジュール実装材料評価用プラットフォーム |
| 3. | 封止材料 |
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| 4. | SiCパワーモジュール用実装材料評価 |
| 5. | 材料評価の課題と対策 |
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Siパワーデバイス冷却技術の現状とSiC/GaNパワーデバイスの冷却技術 |
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| 1. | はじめに |
| 2. | パワー半導体の冷却における留意点 |
| 3. | パワー半導体の冷却構造 |
| 4. | 「冷却」から見た次世代パワー半導体 |
| 5. | 次世代半導体の課題 |
| 5.1 | 高温動作への対応 |
| 5.2 | 発熱密度増大への対応 |
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| 6. | 次世代パワー半導体の冷却の考え方 |
| 6.1 | 次世代半導体冷却への適用が期待される技術 |
| 6.1.1 | 熱伝導経路の進化:直冷式冷却器 |
| 6.1.2 | 熱伝達の進化:液冷用高性能フィン |
| 7. | 高温動作実現のために望まれる材料開発 |
| 7.1 | 次世代高機能材料 |
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SiC/GaNパワーエレクトロニクス用の材料・部品の課題と対策の方向性 |
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| 1. | はじめに |
| 2. | 先進パワーモジュール用の材料・部品の課題 |
| 2.1 | パワーモジュールの構造 |
| 2.2 | 絶縁材料 |
| 2.3 | メタライズドセラミック基板 |
| 2.4 | 配線材料・接合材料 |
| 2.5 | 受動部品 |
| 2.6 | 絶縁部品 |
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| 2.7 | 保護回路用部品 |
| 3. | パワー回路用の材料・部品の課題 |
| 3.1 | バスバー |
| 3.2 | フィルタ用受動部品 |
| 3.3 | 制御回路 |
| 3.4 | 冷却機構 |
| 4. | おわりに |
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SiC/GaNパワーエレクトロニクスにおけるトランス・リアクトルの課題と対策 |
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| 1. | はじめに |
| 2. | トランス・リアクトルの体積とコストについて |
| 3. | トランス・リアクトルの損失について(損失種類、損失解析の実際) |
| 3.1 | 鉄損 |
| 3.2 | 渦電流損失 |
| 4. | コアのフリンジング効果について |
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| 5. | パワー形のコアについて |
| 6. | 高周波スイッチング時の銅線について |
| 7. | 高周波とリッツ線について |
| 8. | ソフトサチュレーションと回路方式について(ダストコアの場合の逆利用) |
| 9. | 高周波化におけるフライバックトランスの構造対策 |
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自動車へのSiCパワーデバイス適用の課題と対策 |
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| 1. | はじめに |
| 2. | HV・EVにおけるSiCパワーデバイス導入に対する期待 |
| 3. | 車載用SiCパワーデバイスの現状 |
| 4. | 信頼性課題への対応 |
| 4.1 | 絶縁破壊寿命の向上 |
| 4.1.1 | 平坦化加工による寿命向上 |
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| 4.1.2 | CDEによるトレンチゲートの寿命向上 |
| 4.2 | しきい値電圧シフトの対策状況 |
| 4.2.1 | 正バイアス |
| 4.2.2 | 負バイアス |
| 4.3 | 積層欠陥の拡張に伴う順方向電圧(Vf)劣化の対策状況 |
| 5. | おわりに |
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SiC/GaNパワーデバイスの規格・国際標準化における課題と展望 |
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| 1. | はじめに |
| 2. | SiCウェハ規格(SEMI) |
| 3. | SiCエピ膜評価法(IEC) |
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| 4. | 化合物パワー半導体信頼性技術WG(JEITA) |
| 5. | まとめ |
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パワー半導体の市場ならびにSiC・GaNデバイス普及の展望 |
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