SiC結晶表面への電流の流れを数値化することに成功――SiCパワーデバイスの低価格化への寄与に期待 名古屋工業大学

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名古屋工業大学は2020年5月19日、同大学大学院工学研究科の加藤正史准教授の研究グループが、さまざまな温度や表面の状態において、SiC結晶の表面への電流の流れを数値化することに成功したと発表した。SiCパワーデバイスの設計を容易化することで、同デバイスの低価格化に寄与することが期待される。

今回同研究グループは、光照射によりSiCのさまざまな結晶表面に対して電子と正孔を作り、表面において電子と正孔が消失する速度を計測した。

その速度を計算モデルと比較することで、表面への電流の流れを数値化した。加えて、その数値の温度依存性や結晶内の伝導型への依存性も明らかにした。

SiCを用いた大電力パワーデバイスの作製にあたっては、SiC結晶の内部に電流を均一に流す必要がある。一方で、表面再結合という現象によって電流が勝手にSiC結晶の表面へと流れてしまい、パワーデバイスの構造設計における課題となっていた。

今回得られた表面再結合速度の数値をSiC大電力パワーデバイスの構造設計に利用することで、設計を容易化することが可能となる。製造コストの低減によりSiC大電力パワーデバイスの販売価格が低下することで、将来的にさらなる普及に繋がることが期待される。

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