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J-GLOBAL ID：201702267776926266   整理番号：17A0148429

シリコンIGBTの最新技術

著者 (5件)： 山崎みや (オリジン電気(株)) ,  白石正樹 ((株)日立製作所) ,  清水尚博 (名古屋大学) ,  湊忠玄 (三菱電機(株)) ,  西脇克彦 (トヨタ自動車(株))
資料名： 電気学会論文誌 C  (IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems)
巻： 137  号： 1  ページ： 6-12(J-STAGE)  発行年： 2017年 
JST資料番号： S0810A  ISSN： 0385-4221  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 本稿は,シリコンIGBTの最新技術動向を,パワーデバイスの国際学会ISPSDでの技術発表を中心にまとめたものである。Siバイポーラ素子は,電力変換用のパワーデバイスとして幅広い領域で使用されてきた。なかでも,IGBTは,低損失・低スイッチングノイズ・高破壊耐量化の技術開発が進んでいる。低損失化は,チップ表面構造の工夫による導通時のキャリア蓄積効果,裏面低ホール注入技術,薄ウエハ技術の一層の高度化の三点の実用化が進んでいる。低ノイズ化に関しては,スイッチング時のキャリア分布の制御や,ゲート電圧によるターンオンスイッチングの制御性向上による検討が進んでいる。高破壊耐量化に関しては,電気的な解析と熱や発光等による物理解析の進歩と,チップのセル部と終端部を同時に扱える大規模なシミュレーションが可能になった結果,不良解析も含めた動的な動作の可視化が進み,チッブ外周の耐圧終端部の小型化や,耐圧終端部の電流集中の抑制による電流遮断耐量向上の取組みが活発である。複合型素子の開発も活発である。RC-IGBT(Raverse Coupling IGBT)は,IGBTと逆並列のダイオードを1チップ化することで剖品点数の削減を目指すものである。RB-IGBT(Reverse Blocking IGBT)は,IGBTに逆耐圧を持たせるためのBack to Backのダイオードを省略する構造であり,新型の3レベル・インバータ用途に適用する開発が進められている。これらの動向をみると,この分野の進歩が,特定の構造や技術の進歩によって進んでいるわけではなく,素子構造,ウエハプロセス,パッケージ,アセンブリー等の相互啓発的な進歩の段階に入ったことを意味していると思われる。

シソーラス用語： *IGBT ,  ケイ素合金 ,  電力変換器 ,  *技術開発 ,  *損失 ,  雑音 ,  キャリア ,  *雑音低減 ,  シミュレーション ,  破壊強さ
準シソーラス用語： 低損失 ,  スイッチングノイズ ,  シミュレーション解析

著者キーワード (6件)： IGBT ,  パワーデバイス ,  解析 ,  IGBT ,  power device ,  analysis

分類 (1件)： トランジスタ  (NC03070N)

引用文献 (39件)：

• (1) 児玉・関ら:「世界を動かすパワー半導体」, 電気学会IGBT図書企画編集委員会 (2008)
• (2) A. Nakagawa : “Theoretical Investigation of Silicon Limit Characteristics of IGBT”, ISPSD 2006, pp. 5-8 (2006)
• (3) 応用物理学会先進パワー半導体分科会第一回講演会予稿集:「IGBT発展の経緯と限界特性」, p. 8 (2014)
• (4) M. Kitagawa, et al.: “A 4500V injection enhanced insulated gate bipolar transistor (IEGT) operating in a mode similar to a thyristor”, IEDM Tech. Dig., pp. 679-682 (1993)
• (5) M. Mori, et al.: “A Novel High-Conductivity IGBT (HiGT) with a Short Circuit Capability”, ISPSD, pp. 429-432 (1998)

タイトルに関連する用語 (2件)： シリコン ,  IGBT