表題番号:2020R-077 日付:2021/04/18
研究課題ワイドギャップ半導体高速相補型FETによるノイズレス正弦波パワーインバータの開発
研究者所属(当時) 資格 氏名
(代表者) 理工学術院 基幹理工学部 教授 川原田 洋
研究成果概要

本研究では,n-FETGaNを,p-FETにダイヤモンドというワイドバンドギャップ半導体を利用し、従来型インバータよりも1桁以上高速動作可能な相補型高電圧インバータの基本回路を作製した。

1.縦型ダイヤモンドp-FETを世界に先駆けて開発し、電流密度20kAcm-2以上、オン抵抗2mΩcm2以下を達成した。耐圧は500V以上で、実電流で3Aを達成している。大学の環境で作製するFETとしては非常に高い実電流である。

2.上記の結果は水素終端ダイヤモンド表面(700℃まで安定)を利用したものである。産業応用を考えるとより高温に安定な表面であるシリコン終端表面(1200℃まで安定)を利用したノーマリオフダイヤモンドMOSFETを世界に先駆けて開発した。

3.相補型高電圧インバータをハーフブリッジ回路にてGaN n-FETとダイヤモンド p-FETにより作製し、スイッチング周波数で1MH以上での動作を世界に先駆けて確認した。

ダイヤモンドp-FETとGaNn-FETと組み合わせて,高速高電圧相補型インバータ回路を実現したことは高く評価される