次世代パワー半導体デバイス・実装技術の基礎―Siから新材料への新展開(設計技術シリーズ) [単行本]

次世代パワー半導体デバイス・実装技術の基礎―Siから新材料への新展開(設計技術シリーズ) の 商品概要

• 目次

  第１章　パワーデバイスの基礎
  １－１　パワーデバイスとは
  １－１－１　パワーデバイスの役割
  １－１－２　パワーデバイスの基本動作
  １－１－３　パワーデバイスの分類
  １－２　耐圧設計
  １－２－１　チップ基本構造
  １－２－２　ドリフト設計
  １－２－３　終端設計
  １－３　ダイオード
  １－３－１　基本構造と動作
  １－３－２　リカバリー特性
  １－３－３　構造の進展
  １－４　パワーMOSFET
  １－４－１　基本セル設計
  １－４－２　スイッチング特性
  １－４－３　破壊耐量
  １－４－４　構造の進展
  １－５　IGBT
  １－５－１　基本構造と動作
  １－５－２　スイッチング特性
  １－５－３　破壊耐量
  １－５－４　構造の進展
  第２章　SiCパワーデバイス
  ２－１　SiCパワーデバイスの特徴
  ２－１－１　期待される性能
  ２－１－２　デバイスプロセス
  ２－２　SiCウェハ、エピタキシャル成長技術
  ２－２－１　バルク単結晶成長技術
  ２－２－２　エピタキシャル成長技術
  ２－３　SiCダイオード
  ２－３－１　ショットキーバリアダイオード（SBD）
  ２－３－２　PiN ダイオード
  ２－３－３　複合型ダイオード
  ２－４　SiC-MOSFET
  ２－４－１　基本構造
  ２－４－２　SiC-MOS界面
  ２－４－３　その他の技術的課題
  ２－５　その他のＳｉＣパワーデバイス
  ２－５－１　接合型トランジスタ
  ２－５－２　IGBT
  ２－６　まとめ
  第３章　GaNパワーデバイス
  ３－１　GaNパワーデバイスの特徴
  ３－１－１　はじめに
  ３－１－２　横型GaNパワーデバイスの特徴
  ３－１－３　縦型GaNパワーデバイスの特徴
  ３－２　横型GaNパワーデバイスの構造設計
  ３－２－１　AlGaN/GaN層構造の設計
  ３－２－２　ノーマリオフゲート構造の設計
  ３－２－３　ダイナミックオン抵抗の増加
  ３－２－４　Si基板上GaNエピタキシャル成長技術
  ３－２－５　横型GaNパワーデバイスの特性と課題
  ３－２－６　これからの技術開発動向
  ３－３　縦型GaNパワーデバイスの構造設計
  ３－３－１　はじめに
  ３－３－２　縦型GaNパワーデバイスの開発の歴史
  ３－３－３　基本構造とプロセス技術
  ３－３－４　ゲート構造の設計とプロセス
  ３－３－４－１　再成長技術
  ３－３－４－２　トレンチ形成技術
  ３－３－４－３　ゲート絶縁膜形成技術
  ３－３－５　ドリフト層の設計とプロセス
  ３－３－５－１　低濃度ドーピング技術
  ３－３－５－２　C混入の課題
  ３－３－６　終端構造の設計とイオン注入
  ３－３－７　GaN基板開発
  ３－４　今後の展望
  第４章　Ga2O3パワーデバイス
  ４－１　はじめに
  ４－２　Ga2O3の物性
  ４－２－１　結晶多形
  ４－２－２　パワーデバイス応用に重要な物性
  ４－３　融液成長単結晶バルク
  ４－４　薄膜エピタキシャル成長
  ４－４－１　MBE
  ４－４－２　HVPE
  ４－４－３　MOCVD
  ４－４－４　ミストCVD
  ４－５　ダイオード
  ４－５－１　HVPEドリフト層を有するショットキーバリアダイオード
  ４－５－２　フィールドプレートショットキーバリアダイオード
  ４－５－３　Nイオン注入プロセスにより作製したガードリングを有する
  　　　　　　フィールドプレートショットキーバリアダイオード
  ４－５－４　トレンチショットキーバリアダイオード
  ４－５－５　α-Ga2O3ショットキーバリアダイオード
  ４－５－６　p型アモルファス酸化物/n型Ga2O3ヘテロ接合ダイオード
  ４－６　横型FET
  ４－６－１　MESFET
  ４－６－２　ディプレッションモードMOSFET
  ４－６－３　フィールドプレートMOSFET
  ４－６－４　変調ドープFET
  ４－６－５　ノーマリーオフFET
  ４－７　縦型FET
  ４－７－１　電流アパーチャーFET
  ４－７－２　フィンチャネルFET
  ４－８　今後の課題、展望
  ４－９　まとめ
  第５章　ダイヤモンドパワーデバイス
  ５－１　はじめに
  ５－２　ダイヤモンドウエハ化技術
  ５－２－１　技術背景
  ５－２－２　結晶作製方法
  ５－２－３　結晶加工方法
  ５－２－４　まとめ
  ５－３　p型エピタキシャルダイヤモンド
  ５－４　高品質・高純度化学気相成長ダイヤモンド
  ５－４－１　ダイヤモンド膜の高品質化
  ５－４－１－１　ダイヤモンド膜中に形成される結晶欠陥
  ５－４－１－２　酸素添加による欠陥抑制
  ５－４－２　ダイヤモンド膜の高純度化
  ５－５　N型エピ技術（リンドーピングによるn型伝導制御技術）
  ５－６　ダイヤモンドSBDとMESFET
  ５－７　ダイヤモンドSBDの進展
  ５－８　ダイヤモンドPINおよびBJT素子
  ５－９　ダイヤモンド評価技術 EBIC
  ５－１０　反転層チャネルダイヤモンドMOSFET
  ５－１１　2DHGをチャネル層に適用したダイヤモンドMOSFET
  ５－１１－１　2DHG層による蓄積層または反転層
  ５－１１－２　ダイヤモンドMOSFET のオフ状態での高耐圧化、オン状態の電流密度向上
  ５－１１－３　ノーマリオフ動作での高耐圧特性
  ５－１１－４　縦型ダイヤモンドFET
  ５－１１－５　まとめと将来性
  第６章　ワイドバンドギャップ半導体のための実装技術
  ６－１　はじめに
  ６－２　活用したい先進パワーデバイスの性能と求められる実装技術
  ６－２－１　低オン電圧性能の活用
  ６－２－２　高速動作性能の活用
  ６－２－３　高温動作性能の活用
  ６－２－４　超高耐圧性能の活用
  ６－３　パワーデバイス実装技術の基礎
  ６－３－１　パワーモジュールの実装構造
  ６－３－２　各構造に共通する技術
  ６－４　ワイドギャップ半導体用実装技術
  ６－５　今後の展望

• 内容紹介

  本書は、ワイドバンドギャップ 半導体による次世代パワーデバイスに加え、性能限界が叫ばれる中でも更なる性能向上を進めているSi パワーデバイスの研究開発の最前線について、各分野の代表的な研究者を著者に迎え編集したものです。
  炭化ケイ素(SiC) に代表されるワイドバンドギャップ半導体は、Si と比較して高い絶縁破壊耐性、熱伝導率など、パワー半導体材料として要求される優れた物性を有しているため、Si パワーデバイスに置き換わる次世代パワー半導体材料として期待されています。2020 年現在、既に実用化の適用範囲を広げつつあるSiC パワーデバイスや、活発に研究開発が行われている窒化ガリウム(GaN)、酸化ガリウム(Ga2O3)、更にはダイヤモンドなど、SiCに続く半導体材料・デバイスについて解説しています。

• 著者について

  田中 保宣 (タナカヤスノリ)
  所属:(国研)産業技術総合研究所 先進パワーエレクトロニクス研究センター
  経歴:大阪大学大学院で博士号を取得後、1996年に工業技術院電子技術総合研究所(当時)に入所。低速イオン散乱法 (ISS) やラザフォード後方散乱分光法(RBS)による半導体表面分析、及び炭化ケイ素(SiC)へのイオン注入による伝導度制御技術開発に従事。2001年に (独) 産業技術総合研究所 (当時) に改組後、一貫してSiCパワーデバイスのプロセス技術開発、デバイス構造設計・デバイス開発に携わり現在に至る。現職は産業技術総合研究所先進パワーエレクトロニクス研究センター・副研究センター長。
  専門:半導体物性、半導体デバイス
  所属学会:応用物理学会、電気学会

次世代パワー半導体デバイス・実装技術の基礎―Siから新材料への新展開(設計技術シリーズ) の商品スペック