報告書番号

W93010

タイトル（和文）

パワー半導体素子の現状と高性能化の課題に関する調査－半導体開閉装置への適用－

タイトル（英文）

SURVEY ON PRESENT STATUS OF POWER SEMICONDUCTOR FOR DEVICES AND HIGH-PERFOERMANCE TECHNIQUE-APPLICATION TO SOLID-STATE SWITCHGEAR-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

半導体開閉装置への適用を目指して，シリコン（Ｓｉ）系パワー半導体素子の構造と性能，新材料素子開発の可能性を調査し，素子の高性能化の課題を抽出した。主な結果は以下の通りである。（１）サイリスタやＧＴＯサイリスタなどの高電圧化と低イオン電圧化を図るためには，高抵抗単結晶製造技術や，重金属不純物除去技術などの向上が必要であり，これらの技術開発により定格電圧１２～１５ｋＶの低イオン電圧型半導体遮断器用サイリスタ素子が実現できる可能性がある。（２）Ｓｉ材料よりも許容電界強度が１０倍程度高いシリコンカーバイド（ＳｉＣ）材料は，高性能素子を実現する半導体材料として有望である。今後プロセス技術開発により，高電圧・低損失素子の実現が期待できる。

概要 （英文）

TO CONTRIBUTE TO DEVELOPMENT OF SOLID-STATE SWITCHGEAR WE SERVED THE PRESENT STATUS OF POWER DEVICES AND HIGH-PERFORMANCE TECHNIQUES. THE MAIN RESULTS ARE AS FOLLOWS: 1.TO GIVE HIGHER RATED VOLTAGES AND LOWER ON-STATE VOLTAGES OF PRESENTS THYRISTORS,WE RESULT IMPROVE GROWTH TECHNOLOGIES FOR HIGH-PURITY SILICON AND GATTARING TECHNOLOGIES. A LOW ON-STATE VOLTAGE TYPE THYRISTOR WITH A RATED VOLTAGE OF 12 TO 15 KV CAN BE ACHIEVED USING THESE TECHNOLOGIES.2.SILICON CARBIDE (SIC) IS A PROMISING MATERIAL FOR HIGH-PERFORMANCE SEMICONDUCTOR DEVICES,BECAUSE ITS MAXIMUM ELECTRIC BREAK-DOWN FIELD IS ABOUT 10 TIMES THAT OF SILICON. TO PRODUCE HIGH-VOLTAGE SIC DEVICES WITH LOW POWER LOSS,WE RESULT DEVELOP NEW FABRICATION TECHNOGIES.

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