豊田工業大学 研究センタースマートエネルギー技術研究センター
2012年設立 センター長:松波雅治

エネルギーの制御
省エネルギー社会に向けて、高効率動作する低コスト高機能半導体デバイスの開発
研究テーマ
- ①化合物半導体ヘテロ接合パワーデバイスの研究
- ②新機能化合物半導体デバイスの研究
- ③超低消費電力半導体デバイスとシステムの研究
主な研究内容・成果
① p型GaNゲートを用いたノーマリオフ動作AlGaN/GaN高電子移動度トランジスタの開発
電力制御用に好適なノーマリオフ動作をp型GaNゲートの適用により可能とした高電子移動度トランジスタ(HEMT)をSi基板上に実現。次に、このHEMTの一方のチャネルとゲートを接続したゲーテッドアノードダイオード(GAD)を開発

p型GaNの厚さとHEMTのしきい電圧の関係
(しきい電圧を0V付近に制御可能)

p型GaNゲートHEMTを用いたGADの構造と等価回路
② p型GaNゲートHEMTにスーパー接合を組合わせた整流ダイオードの開発
環境発電向けに0V付近のしきい電圧を示すp型GaNゲートHEMTにスーパー接合を組合わせ、線形性の良いI-V特性を示すGADを開発

各種ダイオードのI-V特性と狙いの特性

スーパー接合を組合わせたゲート構造
③ 無線電力伝送向け整流用円形GADの開発
無線電力伝送に好適な0V付近のオン電圧と100Vの耐圧特性を示す実用的な円形ダイオードを開発

