ハイブリッド車に貢献する世界初の大電流動作可能な高耐圧GaNパワー半導体を豊田合成が開発

豊田合成は、青色LEDの主要材料であり、高い電圧にも耐えられるなどの優れた物理特性を有する窒化ガリウム（GaN）を用いて、20Aを超える大電流動作が可能な1.2kV級パワー半導体デバイス チップを世界で初めて開発したと発表しました。

開発した技術は、大電力を扱うハイブリッド車などの電力制御装置や太陽光発電などの電力変換装置の回路に使うことができ、機器の小型化･高効率化に大きく貢献できます。

パワー半導体デバイスとは、電力用の整流ダイオード、スイッチング用トランジスタなどの半導体素子の総称です。

同社は、1986年から行っている青色LEDの結晶成長技術を活用して、2010年からGaNを用いたパワー半導体向けデバイス技術の研究開発に着手。

これまでにGaN基板上に耐圧1.2kV級の低損失MOSFET（パワーデバイスなどに用いられるトランジスタの一種）を作製し、動作実証を行ってきました。

このたび、素子を並列動作させる配線技術を確立し、1.5mm角のチップサイズで縦型GaNトランジスタとして世界で初めて20Aを超える電流を流すことに成功しました（豊田合成調べ）。

同社では、今後2018～20年頃の実用化を目指し、開発を進めています。

（山内　博・画像：豊田合成）