自動車の電動化に向けた、シリコン、SiC・GaNパワーデバイス開発の最新状況と今後の動向

セミナー趣旨

　2021年現在、世界各国は自動車の電動化（xEV）開発に向け大きく進展している。そして2030年代には日、米、欧、中がガソリン車の新車販売を禁止するなど、xEVは、もはや大きな潮流となった感がある。xEVの性能を決める基幹部品であるパワーデバイスでは、新材料SiC/GaNデバイスの普及が大いに期待されている。
　しかしながら現状では、シリコンIGBTがxEV用途の主役に君臨しており、今後しばらくはシリコンIGBTの時代が続くともいわれている。これはとりもなおさず、SiC/GaNデバイスの性能、信頼性、さらには価格が市場の要求に十分応えられていないことによる。
　最強の競争相手であるシリコンIGBTからSiC/GaN開発技術の現状と今後の動向について、半導体素子や実装技術、さらには市場予測を含め、わかりやすく、かつ丁寧に解説する。

習得できる知識

パワー半導体デバイスならびにパッケージの最新技術動向。Si-IGBTの強み、SiC/GaNパワーデバイスの特長と課題。パワー半導体デバイスならびにSiC/GaN市場予測。シリコンIGBT、SiCデバイス実装技術。SiC/GaNデバイス特有の設計、プロセス技術、など。

セミナープログラム

1. パワーエレクトロニクス（パワエレ）とはなに
   1. パワエレ＆パワーデバイスの仕事
   2. パワー半導体の種類と基本構造
   3. パワーデバイスの適用分野
   4. パワーデバイスのお客様は何を望んでいるのか？
   5. シリコンMOSFET・IGBTの伸長
   6. パワーデバイス開発のポイント
2. 最新シリコンパワーデバイス（Si-IGBT）の進展と課題
   1. パワーデバイス市場の現在と将来
   2. IGBT開発のポイント
   3. IGBT特性改善を支える技術
   4. 薄ウェハ化の限界
   5. IGBT特性改善の次の一手
   6. 新型IGBTとして期待されるRC-IGBTとはなに
   7. シリコンIGBTの実装技術
3. SiCパワーデバイスの現状と課題
   1. 半導体デバイス材料の変遷
   2. ワイドバンドギャップ半導体とは？
   3. なぜSiCパワーデバイスなのか
   4. 各社はSiC-IGBTではなくSiC-MOSFETを開発する。なぜか？
   5. SiCウェハができるまで
   6. SiC-SBDそしてSiC-MOSFET開発へ
   7. SiC-MOSFETの普及拡大のために解決すべき課題
   8. SiC-MOSFET最近のトピックス
   9. SiCのデバイスプロセス（Siパワーデバイスと何が違うのか）
   10. SiCデバイス信頼性向上のポイント
   11. SiC-MOSFET内蔵ダイオードのVf劣化とは？
   12. ショットキーバリアダイオード（SBD）内蔵SiC-MOSFET
4. GaNパワーデバイスの現状と課題
   1. なぜGaNパワーデバイスなのか？
   2. GaNデバイスの構造
   3. SiCとGaNデバイスの狙う市場
   4. GaNパワーデバイスはHEMT構造。その特徴は？
   5. ノーマリ－オフ・ノーマリーオン特性とはなに？
   6. GaN-HEMTのノーマリ－オフ化
   7. GaN-HEMTの課題
   8. GaNパワーデバイスの弱点はなにか
   9. 縦型GaNデバイスの最新動向
   10. 縦型SiCデバイス　対　縦型GaNデバイス。勝ち筋はどちらに？
5. SiCパワーデバイス高温対応実装技術
   1. 高温動作ができると何がいいのか
   2. SiC-MOSFETモジュール用パッケージ
   3. パワーモジュール動作中の素子破壊例
   4. SiCモジュールに必要な実装技術
6. まとめ

□質疑応答□

セミナー講師

筑波大学 数理物質系 教授　岩室 憲幸　氏

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