【日本試制出碳化硅和氮化鎵合體的功率半導(dǎo)體】

近日，日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所（簡(jiǎn)稱(chēng)產(chǎn)綜研）成功試制了把受到關(guān)注的新一代功率半導(dǎo)體材料碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）合為一體的半導(dǎo)體。要實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品和純電動(dòng)汽車(chē)（EV）的節(jié)能化，用于電力轉(zhuǎn)換的功率半導(dǎo)體是必不可少的。通過(guò)結(jié)合兩種特性不同的材料，兼顧較高的轉(zhuǎn)換效率和可靠性。

碳化硅和氮化鎵用于功率半導(dǎo)體的基板。與采用硅的通常的功率半導(dǎo)體相比，電力的轉(zhuǎn)換效率更高。碳化硅的可靠性更為卓越，應(yīng)用于鐵路車(chē)輛和純電動(dòng)汽車(chē)，而氮化鎵的運(yùn)行效率高，應(yīng)用于智能手機(jī)的快速充電器。例如，美國(guó)特斯拉的部分主力純電動(dòng)汽車(chē)的逆變器上應(yīng)用了碳化硅半導(dǎo)體。

產(chǎn)綜研在碳化硅基板上制造二極管和氮化鎵的晶體管，開(kāi)發(fā)出了兼具兩方面優(yōu)點(diǎn)的半導(dǎo)體。在位于茨城縣筑波市的研究基地“TIA”，成功進(jìn)行了采用直徑100毫米基板的功率半導(dǎo)體的試制和試運(yùn)行。

該半導(dǎo)體支持的電流在試制階段約為20毫安，今后將為了實(shí)用化而開(kāi)發(fā)支持10安培以上電流的功率半導(dǎo)體。未來(lái)力爭(zhēng)應(yīng)用于小型純電動(dòng)汽車(chē)搭載的逆變器、以及光伏太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)備的電源調(diào)節(jié)器（電力轉(zhuǎn)換裝置）。

圍繞新一代功率半導(dǎo)體，旨在引進(jìn)氧化鎵和鉆石等其他新材料的研究開(kāi)發(fā)也在推進(jìn)。不過(guò)，這些材料的全面普及被認(rèn)為需要較長(zhǎng)時(shí)間。產(chǎn)綜研的先進(jìn)功率電子研究中心功率器件團(tuán)隊(duì)的研發(fā)負(fù)責(zé)人原田信介表示，“通過(guò)（現(xiàn)有的碳化硅和氮化鎵的）組合，能使技術(shù)無(wú)縫銜接”。

文章轉(zhuǎn)載自：太原網(wǎng)、日經(jīng)媒體      

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