両面ゲートIGBTにおける損失低減とサージ電圧抑制の両立

カテゴリ：研究会(論文単位)

論文No：EDD25088,SPC25220

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)：Single-back and double-front multi-gate controlled IGBTs for achieving both loss reduction and surge voltage suppression simultaneously

著者名：加藤 滉大(東芝デバイス＆ストレージ),末代 知子(東芝デバイス＆ストレージ),下條 亮平(東芝デバイス＆ストレージ),小林 勇介(東芝),山本 崇人(東芝),根賀 亮平(東芝デバイス＆ストレージ)

著者名(英語)： Kota Kato(Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation),Tomoko Matsudai(Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation),Ryohei Gejo(Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation),Yusuke Kobayashi(Toshiba Corporation),Takato Yamamoto(Toshiba Corporation),Ryohei Nega(Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation)

キーワード：ＩＧＢＴ,マルチゲート,両面ゲート,コントロールゲート,バックゲート,ターンオフ損失,IGBT,Multi Gate,Double Side Gate,Control Gate,Back Gate,turn-off loss

要約(日本語)：裏面ゲート(BG)を有する4.5kV級両面マルチゲートIGBTは、Pコレクタの高注入設計とターンオフ時のBG駆動による蓄積キャリア低減により、低オン電圧と低ターンオフ損失が可能である。一方、BG駆動で低減するキャリア量が一定値を上回ると静耐圧を超えるサージ電圧が発生する。本研究ではBGの新たな駆動法により、サージ電圧の抑制と低損失の両立が可能となり、ターンオフ損失が63％低減することを示す。

要約(英語)：A 4.5 kV-class single-back and double-front multi gate-controlled IGBT (SDG-IGBT) with a back gate achieves low on-voltage and reduce turn-off loss through high P-collector injection and BG-driven carrier reduction. However, excessive carrier reduction induces surge voltage. A novel BG drive method enables both loss reduction and surge suppression, reducing turn-off loss by 63%.

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：79-84p

原稿種別：日本語

PDFファイルサイズ：2,300Kバイト