바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 의장] (이하 "AIST"라고 언급) Advanced Power Electronics Research Center [Okumura, 전 이사] SIC 전력 장치 팀 Harada Shinsuke 리서치 팀의 이사 그룹 및 기타 사람들과 협력하여 Fuji Electric Co, Ltd실리콘 카바이드 (실시간 바카라 사이트c)반도체를 사용한 1200 V (Volt) 견해 전압 (전압) 클래스의 트랜지스터수직 MOSFET낮은 낮음온 저항스위치-mos:SBD-벽 통합 트렌치 MOS)가 개발되어 대량 생산 프로토 타입으로 성능을 시연했습니다
실시간 바카라 사이트C 장치 만 사용전력 모듈(All-실시간 바카라 사이트c Module)는 전력 변환 효율을 크게 증가시키는 것으로 생각됩니다 (DC/AC 변환 및 전압 변환) Sschottky Barrier Diodes (Schottky Barrier Diodes)가 내장 된 MOSFET을 사용하는 것은 비용을 줄이고 신뢰성을 향상시키는 데 효과적이지만 지금까지 3300V 이상의 스탠드 전압을 가진 MOSFET 만 신뢰성을 향상시키는 데 효과적입니다 이번에 개발 된 스위치 모스는트렌치 MOSFET에 트렌치 SBD를 통합함으로써 1200 V 클래스의 저전압 저항 장치의 경우에도 높은 신뢰성이 입증되었습니다 기존 기술의 신뢰성을 향상시키는 효과가 낮아 1200 V 전압 저항 클래스에서 달성하기 어려운 실시간 바카라 사이트c-Mosfets 및 실시간 바카라 사이트c-SBD의 통합은 대량 생산 프로토 타입 수준에서 입증되었으므로 시장은 전력 전환 시스템 (HEV)/전기 차량 (HEV)/전기 차량 (HEV)/전기 차량 (HEV)에 사용될 것으로 예상됩니다
이 업적에 대한 자세한 내용은 미국 샌프란시스코에서 개최 된 IEDM 2017 (국제 전자 장치 회의)에 발표되었습니다
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| 이번에 개발 된 트랜지스터의 간단한 단면도 (스위치 모스) |
에너지의 효과적인 사용을 촉진하고 저탄소 사회를 달성하기 위해서는 전력 변환 (DC/AC 변환, 전압 변환) 및 제어, 효율성, 소형화, 무게 및 기능을 극적으로 향상시키기 위해 전력 전자 기술을 발전시켜야합니다 특히 자동차 산업에서 HEVS/EV의 확산은 가속 속도로 진행될 것으로 예상되며, 모터 제어에 사용되는 1200 V 전압 전력 모듈의 고효율 및 소형화는 경쟁력으로 직접 이어지는 중요한 주요 기술로 간주됩니다 이전 전원 모듈은 실시간 바카라 사이트 (실리콘) 장치입니다IGBT다이오드가 사용되었지만 장치 성능은 실시간 바카라 사이트의 재료 특성에 의해 결정된 이론적 한계에 접근하고 있으며 향후 성능이 크게 향상 될 것으로 예상되는 것은 불가능합니다넓은 갭 반도체실시간 바카라 사이트c이 높아고장 필드 강도| 전력 장치의 소형화 및 고효율에 유리한 물리적 특성이 있기 때문에 실시간 바카라 사이트C 장치를 사용하는 전력 모듈 개발에 대한 수요가있었습니다
AIST는 AIST를 4 개의 대학 및 연구 기관과 협력하고 실시간 바카라 사이트C 전력 장치를위한 대량 생산 프로토 타입 라인을 개발 한 개방형 혁신 허브 인 TIA의 전략적 연구 영역 중 하나로 전력 전자 장치를 위치 시켰으며, Tsukuba Power Electronics Constrellation (TPEC), 개인 판매 공동 연구 기관을 시작했으며 대량 제작을위한 Protyptone Technology의 공동 연구를 발표했습니다 Fuji Electric Co, Ltd와의 공동 연구에서 우리는 독특한 구조를 가진 실시간 바카라 사이트C Power MOSFET (트랜지스터)로 일해 왔으며 1 세대였습니다일반 MOSFET(ie-mosfet), 2 세대 트렌치 타입 MOSFET (ie-umosfet)가 개발되었으며 대량 생산 프로토 타입을 시연했습니다 이번에는 IE-UMOSFET을 갖춘 내장 SBD를 기본 구조로 내장 한 장치를 개발하여 1200 V 클래스의 성능 및 기능을 향상시키는 것을 목표로 실시간 바카라 사이트C 전원 장치의 볼륨 영역으로 간주됩니다
그림 1은 SBD가 내장 된 MOSFET의 일반적인 구조를 보여줍니다 전원 모듈을 구성하는 실시간 바카라 사이트C-SBD 대신 실시간 바카라 사이트C-MOSFET에 구조적으로 둘러싸여 있습니다핀 다이오드| 비용을 절감하는 데 사용될 수 있습니다 즉, SBD가 필요하지 않다는 것을 의미하지만 실시간 바카라 사이트C 핀 다이오드에 순방향 전압이 적용되면 전류가 점차 감소합니다전진 저하가 있었고 신뢰성에 문제가있었습니다 이것은 웨이퍼 내 탈구 중에 전류 재조합을 구성하고 사라지는 전자와 구멍이 사라지는 현상입니다 대조적으로, SBD에서의 전류는 전자 전자이기 때문에 SBD- 흡착 된 MOSFET은 다이오드의 전방 분해가 없을 것으로 예상되었다 그러나 순방향 전압 상승과 내부 핀 다이오드에 전압 (V핀) 특정 값이 값을 초과하면 핀 다이오드가 작동하기 시작하여 전진 저하를 유발하므로 개발의 열쇠는 V핀핀 다이오드를 불 활성화시킵니다
스위치 모스 (SBD-Wall 통합 트렌치 MOS) 구조 및내부 다이오드에 적용될 때 전압 분포를 보여줍니다 전압 재생 영역 역할을하는 드리프트 층의 전압 공유 (v드리프트)를 늘리면 V핀낮아지기 때문에 효과적이지만 그 효과는 고전압 저항 클래스의 장치로 제한됩니다 이번에는 V드리프트저전압 저항 클래스에서도 V핀V핀IS 전압 공유 (vSBD) 및 P- 타입 영역 주변의 전류 스프레드 영역에서 전압 분포 (V스프레드), 그것이 12213_12230 |), v스프레드를 줄이려고했습니다 다섯스프레드를 줄이기 위해 셀 피치를 줄일 수 있으므로 개발 된 스위치 모스는 좁은 셀 피치와 트렌치 유형의 모세 인 IE-UMOSFET을 사용하여 기본 구조로서 전기 필드의 트랙을 형성 할 때 좁은 셀 피치와 저항성 트렌치 유형의 MOSFET을 사용하고 트렌치의 트 렌치 층에있는 트 렌치의 트랙을 형성합니다 측벽 결과적으로, SBD가 내장 되더라도 IE-UMOSFETS 단독에 비해 필요한 영역을 확장하지 않고 5 µm의 셀 피치가 유지되므로 P- 타입 영역 너비는 최소로 유지됩니다스프레드감소 할 수 있습니다
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| 그림 1 : Schottky Barrier 다이오드 (SBD)가 내장 된 MOSFET (트랜지스터)의 일반 구조 |
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| 그림 2 : 내장 다이오드를 켜면 현재 개발 된 장치 스위치 모스 전압에서 전압 공유 |
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| 그림 3 : 이번에 개발 된 스위치 모스 장치의 내장 다이오드의 전방 전류 전압 특성 |
그림 3의 변곡점 (노란색 십자)에 표시된 바와 같이, 셀 피치가 1200 V 스위치 모스에서 16 µm에서 넓어 질 때 핀 다이오드는 약 300 A/cm2|의 작동을 시작했으며, 내장 SBD가없는 기존의 UMOSFET과 거의 동일한 전류 전압 특성을 나타 냈지만 V는 5 µm의 좁은 셀 피치를 갖는 스위치 모스에 사용됩니다스프레드억압되고 전류 밀도는 2800 A/CM입니다2까지 비활성화 될 수 있습니다
그림 4는 전방 악화 테스트 후Photoluminescence14298_14538
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| 그림 4 : 전방 전류 스트레스 후의 광 발광 이미지 스위치 모스 |
회사의 상업화를 목표로 우리는 회사 협업을 더욱 강화하고 다층 제조 공정과 같은 더 복잡한 장치 구조를 계속 개발하고 포장 기술과 같은 주변 기술의 개발을 촉진 할 것입니다