三菱電機、電力損失を低減したSiCパワーMOSFET - 日本経済新聞

三菱電機の＋1200ボルト耐圧のSiCパワーMOSFET（出所:三菱電機）

三菱電機は、車載充電器などに使う＋1200ボルト耐圧の炭化ケイ素（SiC）パワーMOSFET（金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ）「SiC-MOSFET 1200V-Nシリーズ」を開発し、7月にサンプル出荷を始めると16日に発表した。

オン抵抗とゲート電荷量の積で求める性能指数（FOM）が「業界最高水準の性能指数」（同社）という。オン抵抗が低いため導通損失を抑えられ、ゲート電荷量が少ないためスイッチング損失を減らせる。電源回路に適用すれば、電力損失を大幅に低減することが可能だ。

同社によると、「既存のシリコン（Si）製IGBT（絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ）を置き換えることで、電源回路の電力損失を約85%低減できる」（同社）という。自動車の車載充電器や、太陽光発電用インバーター装置などに向ける。

製造プロセス技術を工夫することで、性能指数を改善した。具体的には、「JFET（接合型電界効果トランジスタ）ドーピング」と呼ぶ技術を採り入れた。この技術は、JFET領域の不純物濃度を高めて素子を高密度化するものだ。このため、オン抵抗化と低ゲート電荷量化の両立を可能にした。

さらに「誤動作を誘引する原因となる帰還容量を低減することで、一般的なSiCパワーMOSFETの課題である誤動作耐量を競合他社品と比べて約14倍に高めた」（同社）という。

（ライター　山下勝己）

［日経クロステック　2020年6月18日掲載］

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