第1部 ウルトラワイドギャップパワー半導体 デバイス開発への期待

(2024年11月13日 10:30〜12:30)

　自動車電動化支える基幹部品であるパワー半導体デバイスにおいて、新材料SiCデバイスの普及が大いに期待されているが、現状ではシリコンデバイスが依然として主役に君臨している。これは、SiCデバイスの性能、信頼性、さらには価格が市場の要求に十分応えられていないことによる。このように新材料パワー半導体のトップランナーを走っているSiCでも、その普及には大きな困難が立ちはだかる。次々世代半導体材料であるウルトラワイドバンドキャップ半導体材料は、その性能の高さから非常に大きな期待がかかっている。
　本講演では、筆者のSiCパワー半導体デバイスの研究開発の経験から、ウルトラワイドバンドギャップパワー半導体への期待ならびに今から考えておくべき課題についてわかりやすく解説する。

1. パワーエレクトロニクス (パワーエレクトロニクス) とは何か?
   1. パワー半導体デバイスの種類と基本構造
   2. パワー半導体デバイス開発のポイント
2. シリコンならびにSiCパワー半導体デバイスの現状と課題
   1. シリコン/SiCパワー半導体デバイスの現状
   2. なぜSiCパワー半導体デバイスが新材料パワーデバイスでトップランナーなのか
   3. 各社はSiC-IGBTではなくSiC-MOSFETを開発する。なぜ?
3. シリコン、SiCパワー半導体デバイス研究開発の経験を基にしたウルトラワイドバンドギャップ半導体デバイスへの期待
   1. 酸化ガリウムパワー半導体デバイスの特徴
   2. ウルトラワイドバンドギャップ半導体デバイスへの期待
4. まとめ
• 質疑応答

第2部 ダイヤモンド半導体パワーデバイス開発の 現状と展望

(2024年11月13日 13:15〜14:45)

　本講座では次々世代パワーデバイスとして近年注目されているダイヤモンド半導体パワーデバイスに関して、基礎から応用、今後の展望まで幅広く解説する。

1. ダイヤモンド半導体の基本特性
   1. 物理特性
   2. ドーピング
   3. 終端面制御
      • 水素
      • 酸素
      • Si終端
2. ダイヤモンド半導体結晶成長
   1. プラズマCVD成長
   2. ヘテロエピタキシャル成長
   3. 大面積基板作製
3. ダイヤモンド半導体パワーデバイス
   1. デバイス作製技術
   2. 横型パワーデバイスと高周波パワー応用
   3. 縦型パワーデバイス
   4. 極限環境下パワーデバイス
      • 対高温
      • 対放射線
4. まとめと将来展望
• 質疑応答

第3部 酸化ガリウムとウルトラワイドバンドギャップ 半導体への可能性

(2024年11月13日 15:00〜16:30)

1. 酸化ガリウムの基礎物性
   1. 酸化ガリウムのデバイス構造からみた開発のポイント
   2. 酸化ガリウムの結晶多形
2. 酸化ガリウムの結晶成長・薄膜形成
   1. 結晶成長・薄膜形成方法
   2. 酸化ガリウムで用いられる結晶成長・薄膜形成方法
3. 酸化ガリウムの不純物、混晶化技術
   1. 不純物添加
   2. 混晶化
4. まとめと展望
• 質疑応答