02パワー半導体グループ

Power
Semiconductor

グループ
リーダー
松本 翼 准教授
専門分野
  • パワーエレクトロニクス
  • 電子工学
  • 表面・界面工学
キーワード
  • 高耐圧
  • 低損失
  • MOSFET
  • Schottky-pnダイオード
  • 新構造

究極の材料から次世代の
省エネデバイス創出を目指す

今日の社会で電力変換・制御に使われるシリコン(Si)製パワー半導体は、社会全体のエネルギー効率向上に大きく貢献してきました。次世代では、さらに一段階上のエネルギー効率向上が求められています。この社会を実現すべく、SiCやGaN、酸化ガリウム、ダイヤモンドなどワイドバンドギャップ半導体が研究されています。この中でもダイヤモンドは、従来のSiだけではなく、SiCやGaNも遥かに凌ぐ高い耐圧性能と熱伝導性を持つため、次世代の電力インフラや電動モビリティ(EV)、宇宙産業を支える高効率・低損失なパワーデバイスを実現する鍵となります。当グループでは、この人工ダイヤモンドのポテンシャルを最大限に引き出し、高耐圧・大電流のスイッチングを可能とする独自の構造を有するパワーデバイスの研究開発を進めています。出口のデバイス作製だけではなく、デバイスの性能や安定性を左右する欠陥の制御や終端構造技術の確立も重点的に研究しています。これら基礎的な研究から新しいデバイス構造の研究は、既存材料では到達不可能な領域を切り拓く当グループの最大の武器です。

具体的な研究テーマとしては、次世代の電力インフラや電動モビリティ(EV)、宇宙産業を見据えた高耐圧MOSFETを従来構造と新規構造の両面から開発しています。また、極低温から高温まで安定に動作するよう、温度依存の大きい従来のバンド伝導を示す薄膜ではなく、高濃度不純物ドーピングにより温度依存の小さいホッピング伝導、金属伝導を示す薄膜を積極的にデバイスに取り入れたダイオードの開発も行っています。デバイス構造の最適化を通じて、省エネ化と広い温度範囲における信頼性を同時に達成します。

私たちは、薄膜成長からデバイス評価までを一貫して行う環境を活かし、究極の半導体材料であるダイヤモンドを通じて、持続可能な未来社会の実現に貢献するパワーエレクトロニクス技術の確立を目指します。

Group Members

准教授

松本 翼Matsumoto Tsubasa

客員教授

山﨑 聡Yamasaki Satoshi

准教授

松田 昇也Matsuda Syoya