3.3 kV耐圧SiC-MOSFETの低抵抗化技術と世界初鉄道車両用フルSiC適用ィンバータの実現

摘要

既存の産業用や鉄道車両用モジュールのさらなる高効率化を図るため,Si-IGBTのSiCスイッチング素子への置き換えをねらい,3.3kV耐圧のSiC-MOSFETを開発した.MOSFETの低抵抗化技術としてJFETドーピングを適用し,ドーピング条件およびセル構造パラメータを最適に設計することで,3.3kV耐圧を十分に確保しつつMOSFETの実効オン抵抗を大幅に低減した.当社は本技術を活用した鉄道車両用フルSiC適用インバータを世界で初めて製品化し,営業運転中の鉄道車両にて従来比で約40%の省エネ効果を実証した.この研究の一部は,国立研究開発法人新エネルギー•産業技術総合研究開発機構(NEDO (New Energy and industrial technology Development Organization))から委託された"低炭素社会を実現する新材料パワー半導体プロジェクト"の成果によってなされたものである.