次世代パワーデバイス用SiC基板の研磨技術

佐野泰久

摘要

限られた電力を有効に活用するため.インバータ等の電力変換装置のさらなる低損失化が望まれている.現在，電力変換回路にはスイッチング素子としてシリコン（Si) IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)が主として使用されている.Si IGBTはその登場以来，微細化技術等によって低損失化を達成してきたが，近年その限界を迎えつつあり，新たなパワーデバイス用半導体材料として炭化ケイ素（SiC)や窒化ガリウム（GaN)といった禁制帯幅の大きなワイドギヤップ半導体材料が注目を集めている. SiCは.Siに比べて，禁制帯幅が約3倍であり，絶縁破壊電界強度が約10倍，飽和電子速度が約2倍，といった優れた物性値を有しており，理論上.トランジスタのオン抵抗を数百分の1に低減可能である1このような省エネルギーSiCパワーデバイスの実用化のため，結晶成長，結晶加工，結晶欠陥評価法，酸化膜-SiC界面制御法等.多方面から数多くの研究が盛んに行われ，近年はSiCパワーモジュールが販売されるに至っている.2012年に，東京の地下鉄の車両にSiCデバイスが搭載されて大幅な低損失化に成功した旨，発表があった1のを皮切りに，日本では鉄道車両にSiCインバー夕が次々と導入され始め.次期新幹線N700S型にもSiCインバー夕の導入が決记されている:.一方，自動車のモーター制御にSiCデバイスが導入されればさらなる燃費向上が期侍されることから，自動車メーカーも積極的に導入を検討している，また.エアコン等身近な電化製品においてもSiCインバー夕は導入され始めており，低炭素社会の実现に向けて今後広く普及することが望まれている.

次世代パワーデバイス用SiC基板の研磨技術

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