MOS制御ダイオードのキャリア排出機構

カテゴリ：研究会(論文単位)

論文No：EDD25089,SPC25221

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)：Carrier-extraction Mechanism of MOS-controllable Stored-carrier Diode

著者名：鈴木 弘(日立製作所),竹内 悠次郎(日立製作所),高田 裕亮(日立製作所),平尾 高志(日立製作所),森塚 翼(ミネベアパワーデバイス),白石 正樹(ミネベアパワーデバイス),織田 哲男(ミネベアパワーデバイス),古川 智康(ミネベアパワーデバイス)

著者名(英語)： Hiroshi Suzuki(Hitachi),Yujiro Takeuchi(Hitachi),Yusuke Takada(Hitachi),Takashi Hirao(Hitachi),Tsubasa Moritsuka(Minebea Power Semiconductor Device),Masaki Shiraishi(Minebea Power Semiconductor Device),Tetsuo Oda(Minebea Power Semiconductor Device),Tomoyasu Furukawa(Minebea Power Semiconductor Device)

キーワード：ダイオード,ＭＯＳ制御,蓄積キャリア,ｕｌｔｒａ－ｓｏｆｔ　＆　ｆａｓｔ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｄｉｏｄｅ　（Ｕ－ＳＦＤ）,深いｐ－層,３．３ｋＶ,diode,MOS controllable,stored carrier,ultra-soft & fast recovery diode (U-SFD),deep p- layer,3.3 kV

要約(日本語)：蓄積キャリア濃度を動的に制御し、導通損とスイッチング損のトレードオフを打破するMOS制御ダイオード（MOSD）のキャリア排出メカニズムを検討した。キャリア排出時間（tpre rr）は主にドリフト電流によって決まり、高耐圧のMOSDほど長いことをシミュレーションで示した。さらに、3.3 kV耐圧のMOSDを試作し、リカバリー損失が6.5kV耐圧よりも短いtpre rrで最小化すること、従来のpnダイオードに対しスイッチング損が35％低減することを実証した。

要約(英語)：This study investigates the carrier-extraction mechanism of a MOS-controllable stored-carrier diode (MOSD) that dynamically controls stored carriers to overcome the trade-off between conduction and switching losses. A 3.3-kV MOSD prototype demonstrated a shorter carrier-extraction time compared with a 6.5-kV MOSD and 35% lower switching loss compared to a conventional pn diode.

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：85-90p

原稿種別：日本語

PDFファイルサイズ：1,668Kバイト