最新記事一覧
世界的な太陽電池モジュールメーカーのトリナ・ソーラーが日本市場向けの新製品を発表。新型のN型モジュールに加えて住宅・産業用蓄電ソリューションの新製品も投入するなど、“スマートエネルギーのトータルソリューションプロバイダー”としての新たな事業展開を見せている。
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Si(シリコン)に代わる新しい材料として、SiC(炭化ケイ素)やGaN(窒化ガリウム)などのWBG(ワイドバンドギャップ)半導体が注目を集めている。名古屋大学教授でノーベル物理学賞受賞者である天野浩氏の講演から、GaN基板/デバイスの研究開発の現状と将来展望を紹介する。
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日本テキサス・インスツルメンツは2024年3月、電源設計者向けのセミナーを開催。併せて記者説明会も実施し、電源設計の最新技術トレンドや同社の顧客の設計支援に関する取り組みについて語った。
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オンセミは、EV向けDC高速充電器とESS向けの双方向充電機能を有する、9種の「EliteSiCパワー統合モジュール(PIM)」を発表した。従来のSi(シリコン) IGBT製品に比べてサイズを最大40%、重量を最大52%低減できる。
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三菱電機は、「第1回 パワーデバイス&モジュール EXPO」(2024年1月24〜26日/東京ビッグサイト)に出展し、xEV(電動車)用インバーターの小型化を可能にするSiC/Siパワー半導体モジュール「J3シリーズ」を展示した。
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三菱電機がEVやPHEVなどxEVのモーター駆動に用いるパワー半導体モジュールの新製品「J3シリーズ」について説明。同社の車載パワー半導体モジュールの量産品として初めてSiC-MOSFETを搭載しており、従来品と比べてモジュールサイズを60%削減するなどモーターを駆動するインバーターの小型化に大きく貢献できる。
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ルネサス エレクトロニクスがGaN(窒化ガリウム)技術を持つTransphorm(米国)の買収を発表した。これによりパワー半導体のポートフォリオを拡充するという。そもそもGaN技術やパワー半導体とはどういったものなのだろうか? 筆者が最新の動向を解説する。
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矢野経済研究所は、次世代有機デバイスの世界市場を調査し、有機トランジスタにおける世界市場規模の予想を発表した。2025年の同市場は1800億円に拡大し、2045年には2025年対比で10.9倍となる1兆9690億円の成長を見込む。
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旭化成は、窒化アルミニウム系材料を用いた半導体デバイスにおいて、理想的な特性を持つpn接合の作製に成功した。絶縁破壊電界強度は7.3MV/cmで、高電圧に対する耐性を有する。
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ノートPCなどの電源アダプターは「大きくて重いもの」。そんな“常識”が変わるかもしれない。Texas Instruments(TI)が発表した新しいGaN FETは、電流センシング機能を統合したことでAC/DC電力変換システムの高効率化と小型化を両立させられる製品だ。標準的な67W電源アダプターであれば、Si FETを用いた従来品よりも50%小型化できる。電源アダプターやUSB電源の大幅な小型化に大いに貢献するはずだ。
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今回は、第3章第3節第4項「車載パワーデバイス」から、「パワーデバイスの発展」を解説する。
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ソニーセミコンダクタソリューションズは「SEMICON Japan 2023」にて、有効約532万画素の産業向けSWIR(短波長赤外)イメージセンサー「IMX992」を展示した。IMX992は2023年11月に発表した新製品で、現物の展示は初。
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名古屋大学と旭化成による研究グループは、窒化アルミニウム(AlN)系材料を用い、極めて良好な特性を示すpn接合を作製した。次世代の高周波デバイスやパワーデバイスに向けて、AlN系材料の応用が期待される。
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ノベルクリスタルテクノロジーは、垂直ブリッジマン(VB)法で6インチβ型酸化ガリウム(β-Ga2O3)単結晶の作製に世界で初めて成功したと発表した。
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産総研とNTTは、シリコン量子ドットを用いて電子を1粒ずつ精密に制御して大きさの決まったpA単位の微小電流を発生させることに成功したと発表した。fA(1fAは1000兆分の1A)までを含めた、nA以下の微小な電流を正確に発生、測定するための“微小電流標準”の開発につながる成果となる。
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ソニーセミコンダクタソリューションズは、産業機器向けに有効約532万画素のSWIRイメージセンサー「IMX992」と、有効約321万画素の「IMX993」を商品化した。0.4〜1.7μmまでの波長帯域で高精細な撮像が可能になる。
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ソニーセミコンダクタソリューションズが、「業界最多」(同社)の有効約532万画素の産業向けSWIR(短波長赤外)イメージセンサーを開発した。可視光からSWIRまで、1つのセンサーで撮像が可能。また、新たに搭載した撮影モードによって、低照度環境でもノイズを従来比で大幅に抑えている。サンプル出荷は2024年2月を予定している。
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今回は、「パワーデバイスにおける接合材料の現状と課題」の概要を紹介する。
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デンソーは新体制での経営方針や技術戦略について発表した。2030年度に売上高7.5兆円を目標とする。このうち、電動化で1.7兆円、ADASで1兆円の売り上げを目指す。
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次世代パワーデバイスの材料として開発が進むSiC(炭化ケイ素)。半導体としての特性は優れるものの、非常に硬く、SiCウエハーからダイを切り出すダイシングの工程にかなりの時間がかかるのが難点だ。半導体産業に近年参入した三星ダイヤモンド工業は、従来のダイシングとは全く異なる切断工法「スクライブ&ブレーク」を提案する。ガラスや液晶パネルの切断加工を長年手掛けて「切る技術」を磨いてきた同社の工法によって、SiCウエハーの切断スピードを最大で従来の100倍に高速化できるという。
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電気通信大学は、高密度で均一性に優れたInAs(インジウムヒ素)量子ナノワイヤーを、Si基板上へ作製することに成功した。開発した結晶成長技術を応用すれば、量子デバイスのさらなる高機能化や高集積化が可能になるという。
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京セラは、「CEATEC 2023」において、高品質なGaN結晶層を形成する技術により、高い歩留まりと低コストでマイクロLEDやマイクロレーザー基板を作成できる新工法を紹介した。同技術は「CEATEC AWARD 2023」におけるアドバンストテクノロジー部門のグランプリを受賞している。
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OKIと信越化学工業は、信越化学工業が独自改良したQST基板から窒化ガリウム機能層のみをOKIのCFB技術で剥離し、異種材料基板へ接合する技術について説明した。
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FLOSFIAは、酸化ガリウム(α-Ga2O3)パワーデバイスの開発を手掛ける2011年創業の京都大学発ベンチャーだ。同社は2015年に、酸化ガリウムを使用したSBD(ショットキーバリアダイオード)を「GaO-SBD」というブランド名で製品化し、サンプル提供を開始した。それ以降、量産化に苦しんだものの、ようやく2024年に本格量産を開始するメドが立った。FLOSFIA社長の人羅俊実氏に現在の意気込みを聞いた。
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東京農工大学は、大陽日酸および大陽日酸CSEと共同で、有機金属気相成長(MOVPE)法を用い、高純度のβ型酸化ガリウム結晶を高速成長させることに成功した。電力損失を大幅に低減した次世代パワーデバイスの量産につながる技術とみられている。
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今回から、テレビ(TV)用ディスプレイの概要を紹介する。本稿では、TV用ディスプレイの市場予測と、ディスプレイ駆動TFTの種類を取り上げる。
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東芝は、同社グループが経営方針で掲げる「デジタル化を通じたカーボンニュートラル/サーキュラーエコノミー」の実現を加速するため、ドイツのデュッセルドルフに新しい技術拠点「Regenerative Innovation Centre」を開所したと発表した。
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キーサイト・テクノロジーは同社のユーザー向けイベント「Keysight World 2023」で、SiC/GaNパワーモジュールの評価に対応した最新パワーデバイスアナライザー「PD1550A」の実機を国内で初めて展示した。
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矢野経済研究所は、世界のワイドバンドギャップ半導体単結晶市場を調査したレポートで、2030年のワイドバンドギャップ半導体単結晶世界市場を3176億1200万円になると予測した。
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東芝デバイス&ストレージ(東芝D&S)は、耐圧2200VのSiC(炭化ケイ素)MOSFETを開発した。太陽光発電(PV)用インバーターシステムの小型軽量化が可能になる。【訂正あり】
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三菱電機は、パワー半導体用酸化ガリウム(Ga2O3)ウエハーを開発、製造、販売するノベルクリスタルテクノロジーに出資した。これを機に、三菱電機はGa2O3を用いたパワー半導体の研究開発を加速していく。
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大阪大学の研究グループは、SiC(炭化ケイ素)パワーデバイスの絶縁膜界面における欠陥を大幅に減らす技術を開発した。SiC MOSFETの性能や信頼性のさらなる向上につながる技術とみられている。
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ジャパンディスプレイ(JDI)が、鳥取工場での第4世代液晶パネル生産を2025年3月に終了する。生産終了後、同工場は戦略拠点として事業を継続する予定だ。
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ロームは、GaN(窒化ガリウム)パワーステージIC「BM3G015MUV-LB」「BM3G007MUV-LB」を開発した。650V GaN HEMTやゲート駆動用ドライバなどを1パッケージ内に搭載している。Si MOSFETから容易に置き換えて、部品体積を約99%、電力損失を約55%削減できる。
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FLOSFIAは、「TECHNO-FRONTIER 2023(テクノフロンティア2023)」で、独自の成膜技術「ミストドライ法」やこの方法を用いて結晶成長させた酸化ガリウムのパワーデバイスを披露した。
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Micron Technologyは2023年7月、生成AI(人工知能)などの用途に向けて、1.2Tバイト/秒のメモリ帯域幅と、24Gバイトの容量を実現したHBM3 DRAM「HBM3 Gen2」のサンプリング出荷を開始したと発表した。
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ロームが、650V耐圧GaN HEMTとゲート駆動用ドライバーを1パッケージ化したパワーステージICを発表した。同社初のGaN SiPで、シリコンMOSFETから置き換えた場合、部品体積を約99%、電力損失を約55%削減できるという。
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東北大学は、光透過率が90%以上という透明多結晶性セラミックス「完全表面結晶化ガラスファイバー」を作り出すことに成功した。光ファイバー通信システムのさらなる大容量化が可能となる。
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GaN(窒化ガリウム)パワー半導体主要メーカーである、米国のEPCが2023年5月、中国Innoscienceを特許侵害で提訴しました。
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筑波大学は、窒化アルミニウム(AlN)半導体を用い、ダイオードは827℃まで、トランジスタは727℃まで、それぞれ極めて高い温度環境で、安定に動作させることに成功した。地下資源掘削や宇宙探索、エンジン周辺など、高い温度環境でも半導体素子の利用が可能となる。
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本稿では、文部科学省が主催する「スーパーコンピュータ『富岳』成果創出加速プログラム」の第1回(2020〜2022年度)に採択されたプロジェクト「省エネルギー次世代半導体デバイス開発のための量子論マルチシミュレーション」の概要や成果について、名古屋大学 未来材料・システム研究所 特任教授の押山淳氏に聞いた。
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三菱電機が大容量のフルSiCパワーモジュールでもSBD内蔵SiC-MOSFETを適用可能とする新たなチップ構造について説明。同技術を適用した大型産業機器向け3.3kVフルSiCパワーモジュールのサンプル出荷も始めている。
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売上高1兆円を超えるレゾナック・ホールディングス。半導体・電子材料をコア成長事業とする経営方針を打ち出し、経営資源を集中的に投資し、半導体・電子材料の比率を売上高の約45%まで引き上げる計画を発表している。
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ダイヤモンド半導体がにわかに注目を集めている。半導体として優れた特性を持つダイヤモンドは、パワーデバイス向けの材料としての期待値も高い。ダイヤモンドパワーデバイスの開発を手掛けるフランスDiamfabのインタビューを基に、ダイヤモンド半導体が秘める可能性を探る。
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三菱電機が重点成長事業の一つであるパワーデバイス事業を含めた半導体・デバイス事業の戦略について説明。SiCモジュールをEV向けに展開するなどして、2030年度のパワーデバイス事業におけるSiC関連の売上高比率を30%以上に高めたい考えだ。
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2023年3月、経済産業省は、半導体製造装置など23品目を輸出管理の対象として追加する方針を固めた。だが、ここで対象とされている製造装置、よくよく分析してみると、非常に「チグハグ」なのである。何がどうおかしいのか。本稿で解説したい。
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富士経済が2022年4月に発表した次世代パワー半導体とSiパワー半導体の世界市場の調査によると、パワー半導体市場は自動車/電装分野にけん引され、2035年には2022年比5.0倍の13兆4302億円規模に達するという。
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ノベルクリスタルテクノロジーは、酸化ガリウムショットキーバリアダイオード(β-Ga2O3 SBD)を電流連続型PFC(力率改善)回路に搭載し、出力電圧390V、出力電力350Wで正常に動作することを確認した。
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関西学院大学と豊田通商は2023年3月、SiCパワー半導体ウエハーに関する研究開発会社「QureDA Research」を設立したと発表した。「国内外の企業と来たる大口径化(8インチ)を見据えたパワー半導体SiCウエハーの新たな製造法を2025年に実用化することを目指す」としている。
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京都セミコンダクターは、深紫外線センシング向けに、GaNタイプのUVセンサー「KPDU086SU27-H11Q」「KPDU086SU31-H11Q」を開発した。フィルターを介さずにセンサーの受光部で直接受光でき、感度が向上した。
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