ENGLISH
|
JAPANESE
|
CONNECT WITH US:
Home
About
Contact
Log in
*
Home
Press release
2018年08月30日 11時00分
Source:
Hitachi, Ltd.
日立、電気自動車のモーター駆動省エネ化に貢献する高耐久性構造SiCパワー半導体"TED-MOS"を開発
従来比40%の電界強度低減と50%の省エネ化を実現
東京, 2018年08月30日 - (JCN Newswire) - 株式会社日立製作所(執行役社長兼CEO:東原 敏昭/以下、日立)は、電気自動車(Electric Vehicle/以下、EV)の省エネ化に貢献する新構造のパワー半導体*1として、次世代材料の炭化ケイ素(SiC)を用いた日立独自のデバイス"TED-MOS*2"を新たに開発しました。今回開発したパワー半導体は、パワー半導体の一種であるSiCトランジスタの一般的な構造DMOS-FET*3*4を基本構造として、ひれ状の溝(トレンチ)を形成した新構造(Fin状トレンチ*5)のデバイスです。今回、耐久性の指標である電界強度を従来のDMOS-FET比で40%低減するとともに抵抗を25%低減し、エネルギー損失を50%低減できることを確認しました。今後、日立は、EVの心臓部であるモーター駆動用インバーターの省エネ化に貢献する技術として実用化をめざすと同時に、EV向けだけでなく、社会インフラシステムのさまざまな電力変換器に適用することで、地球温暖化防止や低炭素社会の実現に貢献します。
世界的なエネルギー需要増が見込まれるなか、持続可能な社会実現へ向けてSDGs、COP21などの環境負荷低減に向けた目標が掲げられています。特に、これから爆発的な普及が見込まれるEVの電力消費量の低減は必須であり、インバーターの省エネ化を実現するSiCを半導体材料としたパワー半導体が注目されています。SiCパワー半導体の課題として、SiCはシリコン(Si)とは異なり、結晶面によって抵抗が大きく異なることが挙げられます。そのため、従来のDMOS-FET(図1(1))に対して低抵抗な結晶面に電流を流すトレンチ型SiC MOSFET(図1(2))が提案されていますが、トレンチ底角に電界が集中しやすい構造のため、高耐久性との両立が困難でした。
これまで日立では、低抵抗・高耐久性を両立するSiCパワー半導体として、日立独自構造となるFin状トレンチ型DMOS-FET "TED-MOS"を高耐圧産業用途(3.3 kV)に開発し、2018年5月に開催されたInternational Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs (ISPSD)にて、トレンチ間隔を狭めることで耐圧を維持しつつ低抵抗化できることを発表しています。
今回、このTED-MOSの特長を生かして、さらに高電流密度が求められるEV向け1.2kV耐圧のパワー半導体(図1(3))を開発しました。電流の集中するデバイス中央部に電圧のかかり方を緩和する「電界緩和層」を新たに設け、電界強度を大幅に低減しました。さらに、デバイス中央部を低抵抗化する「電流拡散層」を設け、SiCの中でも抵抗の小さい結晶面であるFin状トレンチの側面とつながる電流経路とするデバイス構造を開発しました。これにより、本デバイスは、電界強度と抵抗の低減の両立を実現します。
本技術の効果を試作したデバイスで検証したところ、電界強度を従来のDMOS-FETに比べて40%低減し、EVモーター駆動に求められる1.2 kVの耐圧を確保しつつ、抵抗を25%低減できることを確認しました。また、ひれ状の溝を形成した構造と、電界強度と抵抗の低減により、デバイスのオン/オフ切替が速くなり、切替時の電流によるエネルギー消費を50%低減することにも成功しました。
今後、日立は本技術を社会インフラシステムのさまざまな電力変換器に適用することで、地球温暖化防止、低炭素社会の実現に貢献していきます。本成果は、2018年9月3日~6日に英国バーミンガムで開催される「European Conference on Silicon Carbide and Related Materials(ECSCRM)」にて発表する予定です。
本リリースの詳細は下記URLをご参照ください。
http://www.hitachi.co.jp/New/cnews/month/2018/08/0830.html
概要:日立製作所
詳細は www.hitachi.co.jp をご参照ください。
Source: Hitachi, Ltd.
セクター: エレクトロニクス, IT
Copyright ©2025 JCN Newswire. All rights reserved. A division of Japan Corporate News Network.
Latest Release
Approval in Principle (AiP) for the Basic Design of a Large Ammonia-Fueled Ammonia Carrier Obtained from Classification Society
Mar 14, 2025 18:37 JST
Toyota Launches All-New Crown Estate in Japan
Mar 14, 2025 17:22 JST
Hokkaido Electric Power Corporation and Mitsubishi Corporation Establish a Joint Venture "Hokkaido Renewable Energy Aggregation Co., Ltd."
Mar 13, 2025 13:26 JST
Lexus Presents the World Premiere of the New "RZ"
Mar 12, 2025 17:45 JST
MHIET Achieves Rated Operation of a 6-Cylinder 500kW-class Hydrogen Engine Generator Set
Mar 12, 2025 14:11 JST
MOL and Fujitsu leverage AI for efficient crew replacement planning
Mar 12, 2025 13:53 JST
TANAKA PRECIOUS METAL TECHNOLOGIES Develops Miniaturized Micro Profile, a Next-Generation Contact tape for Fifth-Generation Signal Relays
Mar 12, 2025 11:00 JST
JCB Now Available on Google Play in Thailand, Indonesia, Vietnam, Philippines, and Hong Kong
Mar 12, 2025 11:00 JST
JCB Announced Premier Sponsorship for the 10th Edition of Sakura 2025 at Singapore's Gardens by the Bay
Mar 11, 2025 18:00 JST
Hitachi Energy invests additional $250 million USD to address global transformer shortage
Mar 11, 2025 17:49 JST
Eisai Recognized as "2025 Kenko Investment for Health" for the First Time and Certified as "Outstanding Organization Of Kenko Investment for Health Program (White 500)" for the Sixth Time
Mar 10, 2025 20:24 JST
CEPI funds Nagasaki University to develop innovative vaccines using Nanoball platform and NEC's AI
Mar 10, 2025 12:10 JST
Japan's Telecommunications Carriers Enhance Disaster Response with On-site Training for Joint Use of Marine Vessels
Mar 07, 2025 16:24 JST
NEC improves the energy efficiency and floor space density of 5G Mobile Core systems
Mar 06, 2025 13:20 JST
Unmanned Aerial Vehicles Being Developed by MHI Used in Demonstration of Automated Transport and Unloading of Heavy Cargo in Disaster Areas
Mar 05, 2025 16:11 JST
Eisai: Update on the Co-Promotion of the Oral Antifungal Agent Nailin Capsules 100mg in Japan
Mar 05, 2025 09:09 JST
MHI-MS Completes Domestic Development of Vehicle Transport Robot
Mar 04, 2025 19:39 JST
Eisai Receives Regulatory Review Outcome for Lecanemab as a Treatment for Early Alzheimer's Disease in Australia
Mar 04, 2025 17:22 JST
Prideone Entertainment announces concept for post-war film to mark 80th anniversary of the end of World War II
Mar 04, 2025 16:00 JST
NTT and DOCOMO Successfully Demonstrates On-Demand Unified Control of Computing Services Through Network and Service Integration
Mar 03, 2025 20:25 JST
More Latest Release >>
Related Release
Hitachi Energy invests additional $250 million USD to address global transformer shortage
3/11/2025 5:49:00 PM JST
Hitachi establishes its fourth Corporate Venture Capital Fund to capture technology turning points and future growth opportunities
2/6/2025 4:32:00 PM JST
Hitachi Launches Food Quality Visualization Solution with Time-Temperature Sensing Ink
1/24/2025 12:40:00 PM JST
Hitachi Acquires a Sales and Maintenance Service Company for Large Motors in the United States
1/20/2025 3:07:00 PM JST
Hitachi delivers a turnkey rail solution for Ho Chi Minh City's first urban railway Line 1 in Vietnam
12/24/2024 1:19:00 PM JST
Provision of the First Template Function Adapted to the IFRS Sustainability Disclosure Standards in Japan (IFRS S1 and S2) on the Sustainable Finance Platform
12/10/2024 7:16:00 PM JST
Fourteen new trains to drive first rail open access growth
12/9/2024 8:10:00 PM JST
Hitachi to supply Japan's first SF6-free 300 kV circuit-breakers to Chubu Electric Power Grid
12/9/2024 7:13:00 PM JST
Hitachi, NTT Com Successfully Demonstrate World's First Real-Time Data Synchronization Over 600 km Using Storage
Virtualization Technology and IOWN APN
12/9/2024 12:00:00 PM JST
Hitachi Energy to integrate ScottishPower wind farm to power almost one million homes in the United Kingdom
11/29/2024 12:54:00 PM JST
More Press release >>