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研究テーマ

エネルギー・環境【パワーエレクトロニクス】

次世代インフラ用超低損失パワーデバイスの実現
次世代インフラ用超低損失パワーデバイスの実現耐環境性に優れたダイヤモンド超低損失パワー半導体2●● 世界最大 40×60 mm 接合型単結晶ウェハを実現●●ショットキーダイオードの 250 ℃における高速・低損失動作実証●●ダイヤモンドの特異な物性を利用した新構造超低損失パワーデバイス開発研究のねらい 高電圧、大電流、高温などの過酷な環境に耐える、次世代インフラを支えるパワーデバイスが求められています。その候補として、究極の半導体として特有の物性を持つダイヤモンド半導体を取り上げています。画期的ウェハ製造手法 「ダイレクトウェハ化」 と 「接合」 の2つの技術により、夢の“ダイヤモンドウェハ”が現実のものとなりました。また、ダイヤモンド特有の物性を利用した新概念の超低損失パワーデバイスを提案・試作し、実用化への道筋をつけます。その他加工機器・光学部品などの幅広いダイヤ応用展開の支援を致します。研究内容連携可能な技術・知財 種基板へのイオン注入・成長・リフトオフでウェハを・ダイヤモンドウェハ応用コピー製造する 「ダイレクトウェハ化」 技術を開発。コ・ダイヤモンド半導体デバイス開発ピーウェハの「接合」により、2インチ相当単結晶ウェハ・用途に応じた材料開発・機能付与を世界で初めて実現しました。また、低欠陥化を進め、・特許第 5083874 号(2012/09/14)250 ℃で高速・低損失のスイッチング特性を示すパワー・Appl. Phys. Lett. 94(2009)262101.ダイオードを開発・実証しました。さらにダイヤモンドは、・本研究の一部は、SIP 戦略的イノベーション創造プ室温でも安定な励起子、高濃度不純物ドーピングによるログラム、科研費、JST CREST、ALCA の支援ホッピング伝導、負性電子親和力(NEA)など他の半導を受けています。体にはない特有な物性を持ち、これらの物性を利用した新概念のデバイス化実現への取り組みを行っています。a)b)a)接合型ダイヤモンド単結晶ウェハ(20×20 mm2)b)250 ℃・高速・低損失動作ショットキーダイオードダイヤモンド特有の NEAを利用した半導体真空パワースイッチダイヤモンドダイオード(電子源)のオンオフで、10 kVをオンオフ制御● 関連技術分野:パワーエレクトロニクス、パワー半導体、ダイヤモンド、半導体プロセス● 連 携 先 業 種:製造業(機械)、製造業(電気機器)、製造業(精密機器)、製造業(化学)