垂直電荷不均衡の分析に基づくスーパージャンクションIGBTにおけるスイッチング損失低減メカニズムの解明

カテゴリ：研究会(論文単位)

論文No：EDD25084,SPC25216

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：2025/10/20

タイトル(英語)：Switching Loss Reduction in Superjunction IGBTs via Analysis of Vertical Charge Imbalance

著者名：玉城 朋宏(三菱電機),井上 敦文(三菱電機),日野 史郎(三菱電機),西川 和康(三菱電機),綿引 達郎(三菱電機),橋本 誠(日清紡マイクロデバイス),河瀬 光久(日清紡マイクロデバイス),須藤 陽平(日清紡マイクロデバイス),小川 勉(日清紡マイクロデバイス)

著者名(英語)： Tomohiro Tamaki(Mitsubishi Electric Corporation),Atsufumi Inoue(Mitsubishi Electric Corporation),Shiro Hino(Mitsubishi Electric Corporation),Kazuyasu Nishikawa(Mitsubishi Electric Corporation),Tatsuro Watahiki (Mitsubishi Electric Corporation),Makoto Hashimoto(Nisshinbo Micro Devices Inc.),Mitsuhisa Kawase(Nisshinbo Micro Devices Inc.),Yohei Sudo(Nisshinbo Micro Devices Inc.),Tsutomu Ogawa(Nisshinbo Micro Devices Inc.)

キーワード：スーパージャンクション,ＩＧＢＴ,チャージバランス,チャージインバランス,ＴＣＡＤ,ターンオフ,Superjunction,IGBT,charge balance,charge imbalance,,TCAD,Turn-off

要約(日本語)：本研究は、1.2 kV耐圧のTSJ-IGBTにおけるスイッチング損失の低減メカニズムを明らかにする。高dVCE/dt条件下で、ターンオフ損失とターンオン損失の大幅な低減を実証した。この損失低減は、p-およびn-ピラーのドーピング最適化に密接に関連しており、正味の電荷勾配が重要な役割を果たしている。

要約(英語)：This study clarifies the mechanisms for reducing switching losses in 1.2 kV Tapered Super Junction IGBTs (TSJ-IGBTs). Significant reductions in both turn-off and turn-on losses were demonstrated under high dVCE/dt conditions. This reduction in losses is closely related to the optimization of doping in the p- and n-pillars, with the net charge gradient playing a crucial role.

本誌：2025年10月23日-2025年10月24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：53-57p

原稿種別：日本語

PDFファイルサイズ：3,823Kバイト