パワーエレクトロニクス SiC/GaN
高電圧パワーMOSFET、ショットキーダイオード、HEMT向けSiCおよびGaNエピレディ基板。
概要
ワイドバンドギャップ半導体（SiCおよびGaN）はパワーエレクトロニクス業界を変革しています。GINECHIPは、EVトラクションインバータからデータセンター電源まで、高電圧・高周波アプリケーション向けに高品質なSiCおよびGaN基板を提供し、最高の信頼性を実現する最低欠陥密度まで厳格に選別しています。
業界トップクラスの品質と精度を提供し、すべてのワイドバンドギャップ基板には完全な材料認証とロットトレーサビリティ情報が付属します。
SiCデバイス
SiCパワーMOSFET
高電圧SiCパワーMOSFETは650V〜3.3kVのアプリケーションで低オン抵抗と高速スイッチングを実現し、プレーナまたはトレンチゲート構造がEVおよび産業用電力変換向けに最適化されています。
SiCショットキー・JBSダイオード
ユニポーラSiCショットキーおよびジャンクションバリアショットキー（JBS）ダイオードは、ほぼゼロの逆回復電荷と頑健なサージ耐量を備え、より高いスイッチング周波数と小型の受動部品を実現します。
SiCパワーモジュール
ハーフブリッジおよび6パックSiCパワーモジュールは、AlNまたはSi₃N₄直接接合銅基板上に複数のダイを統合し、10kWから300kW以上の高出力密度インバータに対応します。
GaNデバイス
GaNパワーHEMT（エンハンスメント型）
200mmシリコン上のエンハンスメント型p-GaN HEMTは、超低ゲート電荷とメガヘルツ級スイッチングを両立し、コンパクトな100Vおよび650Vパワー段での導通・スイッチング損失を低減します。
垂直型GaNパワーデバイス（研究開発）
半絶縁性4H-SiC上の垂直型・横型CAVET構造は、次世代の1.2kV〜10kV耐圧を目標とし、SiCの熱伝導性を活用した大電流研究開発デバイスの開発を支援します。
GaNパワーIC
モノリシック集積GaNパワーICは、FET、ゲートドライバ、保護回路を単一ダイに統合し、コンパクトな48V〜650Vパワーコンバータで最大10MHzのスイッチングを実現します。
材料比較
| 特性 | Si | SiC | GaN |
|---|---|---|---|
| バンドギャップ (eV) | 1.12 | 3.26 | 3.39 |
| 臨界電界 (MV/cm) | 0.3 | 2.8 | 3.3 |
| 電子移動度 (cm²/V·s) | 1,400 | 1,000 | 1,250 (bulk) / 2,000 (2DEG) |
| 熱伝導率 (W/cm·K) | 1.5 | 4.9 | 1.3 (bulk) / 4.9 (on SiC) |
| バリガ性能指数 | 1 | 340 | 870 |
| 最大接合部温度 (°C) | 150–175 | 200–250 | 200–250 |
| ウェーハ直径 | 200mm, 300mm | 150mm, 200mm | 200mm (on Si) |
上記の仕様は標準製品に基づいています。カスタム仕様についてはお問い合わせください。
アプリケーション
SiC MOSFETはトラクションインバータおよびOBCのスイッチング損失を低減し、EVの航続距離を延ばし、熱管理システムを小型化します。
高電圧SiCデバイスにより、350kW以上のDC急速充電ステーション向けにコンパクトで高効率なパワー段を実現します。
GaNおよびSiCパワーデバイスは電源の効率と電力密度を向上させ、ハイパースケールデータセンターのエネルギーコストと冷却要件を削減します。
ワイドバンドギャップデバイスは、ストリング型および集中型太陽光インバータの変換効率を向上させ、受動部品のサイズを削減します。
SiCベースのドライブは、産業用モーターおよびロボティクス向けにより高いスイッチング周波数とトルク制御精度を実現します。
GaNパワー段は、次世代通信インフラ向けにコンパクトで高効率な基地局およびグリッドエッジの電力変換をサポートします。
基板品質
当社のパワーエレクトロニクスグレード基板は、0.2μmで5個未満のパーティクル、TTV 2μm未満、表面粗さRMS 0.2nm未満という優れた表面品質を実現しています。これらの仕様は、低欠陥密度のエピタキシャル成長と高い歩留まりのデバイス製造に不可欠です。
すべての基板は、AFM表面粗さ測定、膜厚検証のための分光エリプソメトリー、レーザーパーティクルスキャンを含む厳格な受入検査を受けます。各出荷には適合証明書が添付されます。
信頼性
環境信頼性試験には、温度サイクル、HAST、高温保存、およびMIL-STDとJEDEC規格に準拠した機械的衝撃試験が含まれます。接合ウェーハペアは、お客様のアプリケーション固有の環境条件に合わせて認定されます。