窒化物半導体を用いた次世代パワーデバイスの開発

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登録日:2013/11/03 / 更新日:2020/02/05

～次世代半導体技術で省エネルギー社会を実現～

研究分野分類：5603 電子デバイス・電子機器
産業分類：電子部品・デバイス・電子回路製造業，情報通信機械器具製造業

キーワード：パワーエレクトロニクス，薄膜・量子構造，電子デバイス，マイクロ波，センシングデバイス

工学

電気電子工学

久保俊晴，ジョセフフリーズマン，江川孝志（機能工学専攻）

研究概要　電力エネルギーを有効に使用し、低炭素・省エネルギー社会を実現するためには、Siよりも半導体として物性が優れているGaN系半導体を用いることが有効です。特に安価で大面積なSi基板上にヘテロエピタキシャル成長させることにより、従来のSi半導体技術にGaN系半導体技術を融合させることが可能であり、今後持続可能な社会を構築するために必要不可欠な技術です。		特徴　パワーデバイスとして安全に使用することを考えると、信号が印加されない場合には電流が流れないノーマリオフ型にする必要があります。原子層堆積により作製したMOS構造を使用することでノーマリオフ型が達成できることが当研究室で見出されています。
背景・従来技術　従来のパワーデバイスは、基板材料としては主にシリコン(Si)半導体が使われており、家電製品、自動車等、種々の分野で省エネルギーや性能向上に大きな役割を果たしてきました。しかし、Siパワーデバイスはその性能が物理的限界に近づいており、GaN/Siパワーデバイスの早期実用化が望まれています。		実用化イメージ　耐圧～1kV程度までの種々の電子機器、パソコン、携帯電話、エアコン等に搭載され、新しい産業のコメとして世の中に広く普及します。