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J-GLOBAL ID：202002220540003410   整理番号：20A0394704

ダイヤモンドパワーデバイス:技術の現状,モデリング,利点の図,将来展望【JST・京大機械翻訳】

Diamond power devices: state of the art, modelling, figures of merit and future perspective

著者 (7件)： Donato N (Engineering Department, Cambridge University, Cambridge, United Kingdom) ,  Rouger N (LAPLACE, Universite de Toulouse, CNRS, F-31071 Toulouse, France) ,  Pernot J (University Grenoble Alpes, F-38042 Grenoble, France) ,  Pernot J (CNRS, Inst. NEEL, F-38042 Grenoble, France) ,  Pernot J (Institut Universitaire de France, 103 Boulevard Saint Michel, 75005 Paris, France) ,  Longobardi G (Engineering Department, Cambridge University, Cambridge, United Kingdom) ,  Udrea F (Engineering Department, Cambridge University, Cambridge, United Kingdom)
資料名： Journal of Physics. D. Applied Physics  (Journal of Physics. D. Applied Physics)
巻： 53  号： 9  ページ： 093001 (38pp)  発行年： 2020年 
JST資料番号： B0092B  ISSN： 0022-3727  CODEN： JPAPBE  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 文献レビュー  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 最も高い熱伝導率(約22W cm~-1K~-1,高い正孔移動度(>2000cm~2V~-1s),高い臨界電場(>10MV cm-1),および大きなバンドギャップ(5.47eV)のような顕著な電気熱特性を有し,ダイヤモンドは超高電圧および高温(HT)応用(それぞれ>3kVおよび>450K)に対して優れた利点を有している。しかし,それらの大きな可能性にもかかわらず,この材料に基づく作製されたデバイスはまだ期待される高性能を提供していない。これの背後にある主な理由は浅いドナーとアクセプタ種の不在である。第二の理由は,一貫した物理モデルの欠如と,それらの開発を著しく加速できるダイヤモンドベースのデバイスに特有の設計アプローチである。第3の理由は,ダイヤモンドデバイスの最良の性能が,逆バイアスにおける最も高い電場が達成されるときにのみ期待されることであり,それはまだ広く得られていない。この文脈において,HT動作と二次元正孔ガス(2DHG)形成に基づく独特の素子構造は,ドーパント種の不完全イオン化の問題を軽減できる二つの代替案を表す。それにもかかわらず,超HT操作とデバイス並列化は厳しい熱管理問題をもたらし,全体の安定性と長期信頼性に影響する。さらに,2DHGベースのデバイスの再現性と長期安定性に関連する問題を解決する必要がある。本レビュー論文は,性能指数の定義,材料の成長および加工条件,包装溶液および標的化応用に対する,ダイヤモンドパワーデバイス価値チェーンのすべての側面に関連する物理モデル,デバイス設計および課題の詳細なセットにより,これらの問題に取り組むことを目的とした。最後に,本論文は,ダイヤモンドデバイスによる電力変換器を設計する方法に関する提案によって結論を下して,パワーエレクトロニクスのためにダイヤモンド装置開発のロードマップを提供した。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： バンドギャップ ,  パワーエレクトロニクス ,  *ダイヤモンド ,  熱伝導率 ,  ターゲティング ,  電場 ,  イオン化 ,  熱特性 ,  熱管理 ,  臨界 ,  高温 ,  ドーパント ,  アクセプタ ,  素子構造 ,  電力変換器

分類 (1件)： 炭素とその化合物  (YB02060D)

タイトルに関連する用語 (6件)： ダイヤモンド ,  パワーデバイス ,  現状 ,  モデリング ,  利点 ,  将来展望