新規コレクタ・ゲート制御方式の適用による横型IGBTのオン電圧及びターンオフ損失低減

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: EDD22060,SPC22200

グループ名: 【C】電子・情報・システム部門 電子デバイス/【D】産業応用部門 半導体電力変換合同研究会

発行日: 2022/11/28

タイトル(英語): Reduction of on-state voltage drop and turn-off energy loss of lateral IGBT by newly introduced collector-gate control method

著者名: 谷 和樹(日立製作所),原 賢志(日立製作所),古川 智康(日立製作所),桜井 健司(日立パワーデバイス),内海 智之(日立パワーデバイス)

著者名(英語): Kazuki Tani(Hitachi, Ltd.),Kenji Hara(Hitachi, Ltd.),Tomoyasu Furukawa(Hitachi, Ltd.),Kenji Sakurai(Hitachi Power Semiconductor Device),Tomoyuki Utsumi(Hitachi Power Semiconductor Device)

キーワード: 横型ＩＧＢＴ|マルチゲート制御|動的キャリア制御|Lateral IGBT|multiple gates|dynamic carrier control

要約(日本語): 横型IGBTの更なる性能向上に向けて、コレクタ・ゲート制御横型IGBT(CG-LIGBT)を提案した。CG-LIGBTはコレクタ・ゲートで制御されるN-MOSFET構造をコレクタ部に有する特徴を持つ。導通時はコレクタ部のN-MOSFETのPボディにより正孔注入が促進され、オン電圧が26%低下した。またターンオフ直前のコレクタ・ゲート制御によりキャリア密度が低減し、ターンオフ損失が63%低減した。

要約(英語): We propose collector-gate-controlled lateral IGBT(CG-LIGBT) for further performance improvement of LIGBT. The CG-LIGBT has newly added N-MOSFET structure, which is controlled by collector gate (CG), in the collector region. On-state voltage drop of the CG-LIGBT is reduced 26% compared to the conventional LIGBT due to enhanced hole injection from a P-body region in the N-MOSFET in the collector. Turn-off energy loss is reduced 63% with CG control compared to that without CG control because carrier density is decreased by turning on of CG just before turn-off of the CG-LIGBT. It also has an advantage that it can be fabricated without any additional process compared to the conventional LIGBT.

本誌: 2022年12月1日-2022年12月2日電子デバイス/半導体電力変換合同研究会-2

本誌掲載ページ: 53-56 p

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 1,088 Kバイト