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デンソーがO社SiCウェーハに1200V/30AのMOSFETを試作

トヨタO動Zのティア1サプライヤであるデンソーは、O社で成長させたSiCインゴットのウェーハを使って、パワーMOSFETとパワーショットキーダイオード(SBD)をO社開発していることを「人とくるまのテクノロジーt2008」でらかにした。開発した半導デバイスと、それを使った3相モーター~動のパワーモジュールをtした。

開発した直径3インチのSiCインゴットは、|T晶から2000℃をえる高aで気相成長させたもので、T晶成長はO社で行った。先日、同様なSiCパワーチップを発表したローム社は、SiCウェーハそのものはL外のCree社からP入している。SiCは常圧で高aにしても]にはならずwから直接気に華するという性をeつため、Siで使ってきたチョクラルスキー引き屬暇,使えない。高圧にすれば]化できるが、が複雑になってしまう。このため、気相成長でインゴットを作り屬欧拭それを厚さ300μm度のウェーハに切り出しスムーズな表Cに研磨する。シリコンとは違い、SiCは半透であるためCにはならない。


デンソーがtしたSiCデバイス

デンソーがtしたSiCデバイス。
から3インチSiCウェーハ、MOSFET、SBD、モジュール(キャップ~り無し)


試作したパワーMOSFETは、耐圧1200V、電流30~40A度、SBDは耐圧1200Vで電流200Aとjきい。SiではなくSiCをいたのは、高a動作できるだけではなく、高耐圧・高電流密度・高]スイッチング動作、といった長が高耐圧のO動Zに向くためだ。ダイオードにショットキー接合をいたのは、pn接合よりも順電圧が低いため。ダイオードはパワーMOSFETの逆電流を逃がすために使う(以下の図)。


パワーMOSFETの逆電流を逃がすために使う


これをkつのデバイスとして、3個使うことで3相交流モーターをスイッチングさせることができる。今v試作したデバイスの最j電流は200Aであるが、電気O動Zでは電源電圧600Vで電流400Aを流すことをターゲットとしている。このため、このMOSFET/ダイオードのデバイスを6組使い、3相モーター~動モジュールに入れたシステムをデモンストレーションした。次の開発`Yは定格400Aのデバイスを作ることだとしている。

k機▲蹇璽爐200℃での耐圧が1000VをすようなMOSFETを試作しており、50Aクラスのショットキーバリヤーダイオードとk緒にtした。次のターゲットである4インチSiCウェーハもtしていたが、これはCreeからP入したもの。

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