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SiCを用いた低抵抗パワーMOSFET開発。 
三菱電機は16日、シリコンに代わるパワー半導体の次世代材料として、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）を用いた低抵抗パワーＭＯＳＦＥＴを開発したと発表した。耐圧1.2ｋＶ、電流1Ａでオン抵抗率は12.9ミリΩ平方センチメートルである。 実用化に向けては電流容量を10倍以上増大することが必須で、数年後にも達成したい考え。 ＳｉＣを使用したパワー半導体を使えば、冷蔵庫や洗濯機、民生機器などのモーター、インバーターの損失を50％以上低減することができ、省エネや小型化に貢献する。 ＳｉＣには、シリコンと比較し絶縁性能を表す、絶縁破壊電界強度が約10倍の値であることが特徴。これにより耐圧部の低抵抗化が可能で、電力損失の低減や高周波数動作、高温動作が可能である。 今回、ＭＯＳチャンネル形成技術やＳｉＣ基板上のＭＯＳＦＥＴ構造の最適化などを行い、チャネル抵抗の最小化などを実現した。 開発したのは、ＭＯＳＦＥＴ作製時に行われるイオン注入過程での素子内の欠陥の影響を抑えるために、イオン注入面に結晶品質に優れたＭＯＳチャンネル層を形成する「チャンネルエピタキシャル成長層形成技術」の確立。これによりＭＯＳチャンネルの低抵抗化を実現した。 さらにシミュレーションによりＭＯＳＦＥＴ構造を最適化、素子周囲の高電界部の終端は低濃度ｐ型イオン注入による接合終端構造とし、素子の単位ＭＯＳＦＥＴセルを千鳥配置と最適化した。単位ＭＯＳＦＥＴセルの大きさは25×25μメートル、チャンネル長は2μメートル。これにより、オン抵抗は世界最小水準となる12.9ミリΩ平方センチメートル。 |
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