高まる次世代パワー半導体への期待
近年“高効率化”、“小型化”への要求は日に日に高まってきています。
しかしながら、現在の主流であるSiを材料としたパワーデバイスは物性上の限界値に近づいており、更なる改善は難しくなってきています。
そうした背景からワイドバンドギャップ半導体(SiC/GaNなど)への期待がますます大きくなっています。
Infineon Technologies(以下Infineon)はシリコン(Si)、シリコンカーバイド(SiC)、絶縁ゲートバイポーラートランジスタ(IGBT)、および窒化ガリウム(GaN)デバイス全てを提供する唯一の企業であり、独自の地位を築いています。
今回紹介する窒化ガリウム(GaN)もワイドバンドギャップ半導体であり、シリコンのような従来の半導体材料よりもはるかに高い電圧、周波数および温度でデバイスを動作させることができます。
1. Infineon CoolGaNの特徴
Infineon製GaNとSiMOSFETを比較した特徴
- 絶縁破壊電界強度が10倍
- 電子移動度が2倍
- ゲート電荷Qgが1/10
- 出力電荷Qossが1/10
- 逆回復電荷Qrrが0 ※1
- 横型構造
※1 Qossを除く
2. SiCとGaNの棲み分け領域
現在注目を浴びているSiCとGaNですが今後これらのデバイスの力を発揮できる領域、棲み分けとしてはどのようになっていくのでしょうか?
現状SiCに期待されている領域はIGBTの上位互換、より高い電力容量(電流、電圧)への展開です。
GaNは高速スイッチングによるシステムの小型化、高効率化に貢献することを期待されています。
3. 対象アプリケーション
現在GaNの特性を最大限発揮し期待されているアプリケーションの例として以下が上げられます。
- サーバー
- テレコム
- ワイヤレス充電
- アダプター/充電器
- オーディオ(D級アンプ)


2.5kWフルブリッジトーテムポールPFC回路の評価ボード
EVAL_2500W_PFC_GAN_A でGaNを使用したフルブリッジトーテムポールPFCを評価可能です。
2.5kWフルブリッジトーテムポールPFCでは99%を超える効率を実現しています。
Infineon CoolGaN製品ラインナップ
RDS(on) max. |
DSO-20-85 Bottom-side cooling |
DSO-20-87 Top-side cooling |
HSOF-8-3 (TO-leadless) |
DFN 8x8 |
35 mΩ |
IGO60R035D1** |
IGOT60R035D1** |
IGT60R035D1** |
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70 mΩ |
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190 mΩ |
||||
340 mΩ |
IGLD60R340D1** |
*Standard grade
**Coming soon
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