新规半导体「コランダム构造酸化ガリウム」を用いて、ノーマリーオフ型惭翱厂贵贰罢の动作実証に世界で初めて成功しました

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公开日

藤田静雄 工学研究科教授、金子健太郎 同助教らの研究グループは、株式会社FLOSFIA(フロスフィア)と共同で、新規材料によるパワーデバイスとして、コランダム構造の酸化ガリウム(Ga 2 O 3 )を用いた絶縁効果型トランジスタ(惭翱厂贵贰罢)を开発し、ノーマリーオフ动作を実証することに世界で初めて成功しました。

研究者からのコメント

左から、藤田 教授、金子 助教

本学で开発された新しい半导体材料が、まだ生まれて10年しか経たないうちに、ベンチャー公司との连携の効果によって、実用化に向けて加速していることをたいへん嬉しく思います。この素子を活かして、まずはパソコン电源アダプタから热(=电気の无駄)を除きたいです。将来は电気自动车、そしてその先の电気飞行机に搭载されるなど、省エネルギー社会に大きく寄与することを梦见ています。この先、お互いの得意な分野を活かしつつ、さらなる研究开発に努めてまいります。

概要

省エネ社会の実现に向けて、パワーデバイス(电力変换に用いる半导体デバイス)の低损失化が期待されています。中でも、酸化ガリウム(骋补 2 O 3 )その最有力候补とされてきました。骋补 2 O 3 は结晶构造の异なる5つの结晶多形が知られ、そのうちで最も物性値がよいものがコランダム构造(α构造)です。

本研究グループは、コランダム构造の骋补 2 O 3 を用いた絶縁効果型トランジスタ(惭翱厂贵贰罢)の开発に成功しました。さらに、従来は実现不可能とされてきた骋补 2 O 3 デバイスにおけるノーマリーオフ动作(ゲート电圧が0痴のときに电流が流れず、电圧を上げると电流が流れること)を実証することに成功しました。

本研究成果により、电力変换器の小型化は数十分の一に及ぶことがあり、また、コスト低减効果は电力変换器全体の50%に及ぶことが期待されます。安全?安心が求められる幅広い电源领域での适用が期待され、电気自动车や小型础颁アダプタの普及を后押しすることが期待できます。

図:省エネルギー技术を実装したスマートシティ(イメージ)

详しい研究内容について