豊田合成、縦型GaNパワー半導体で大電流化と高周波動作を実現

豊田合成は2018年4月13日、大電流化と高周波動作を実現した「縦型GaNパワー半導体」を開発したと発表した。

パワー半導体は、直流と交流の変換、直流の変圧、交流の周波数変換などを行う電力変換器で幅広く使われている。しかし、従来のシリコン製では、高耐圧と低損失という二つの性能を両立することが困難だった。

同社は今回、パワー半導体の材料として高耐圧・低損失な窒化ガリウムを使用することに加え、構造として電流を基板に対して垂直方向に流す｢縦型｣を採用。それにより、1チップで50A以上の大電流化と数メガヘルツの高周波動作を実現した。

用途としては、小型・軽量化と高効率化が望まれる自動車などのPCUやDC－DCコンバーターの電力変換器や、高出力化が必要なワイヤレス給電の高周波電源への適用を目指している。

また今後、さらなる信頼性の向上を図り、半導体・電機メーカーなどとも協業し、実用化に向け開発を進めるとしている。

DC－DC コンバーター（応用回路例）

なお同社は、2018年4月18日～20日に幕張メッセで開催される電子部品の技術展「テクノフロンティア2018」に出展し、同パワー半導体を搭載したDC－DCコンバーターを実演する予定だ。