京大などが太陽光発電やEVのエネルギー利用効率を高めるパワーMOSFETを開発

京大などが太陽光発電やEVのエネルギー利用効率を高めるパワーMOSFETを開発
エネルギー利用効率アップ
京都大学などの研究チームは11日、太陽光発電や電気自動車のエネルギー効率を高めるトランジスタを開発したと発表した。

京都大学、大阪大学、ローム、東京エレクトロンが共同で開発を行い、高誘電率ゲート絶縁膜(アルミニウム酸窒化物:AlON)を採用したシリコンカーバイド(SiC)パワーMOSFETを発表した。

この開発による成果は、電力を消費する機器のエネルギー消費の無駄を省くもので、あらゆる機器のエネルギー利用効率を飛躍的に高め、省エネルギー・低炭素社会の実現に大きく寄与するものとして期待されている。

長期信頼性の向上も
この研究では熱酸化法でSiO2絶縁膜を形成するのではなく、電気特性と耐熱性に優れたAlONゲート絶縁膜をSiC基板上に堆積する方法を採用し、ゲート絶縁膜を透過する漏れ電流を1桁低減し、1.5倍の絶縁破壊耐圧の向上を実現した。

こうして実現したAlON層をゲート絶縁膜として用いたトレンチ型パワーMOSFETを京都大学・ロームと共同で試作し、デバイス性能と長期信頼性の向上に成功した。

この技術は素子構造設計の自由度が高いことから、今後さらなる展開が見込まれており、超低損失・高信頼性SiCパワーデバイスの開発を現実的なものにした。

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