【東芝デバイス＆ストレージ】信頼性と短絡耐久性を維持したSBD内蔵SiC MOSFETのオン抵抗低減に成功

　また、今回得られた設計技術によって高電圧印加時の電界を抑制でき、積極的なオン抵抗の低減が可能になりました。デバイス構造を最適化した1.2 kV級のSBD内蔵MOSFETを試作した結果、従来構造注6に対して約26%の低減となる2.0 mΩcm2の低いオン抵抗を実現しました（図2）。当社は、本技術の詳細を、6月2日〜6日にドイツ・ブレーメンで開催されているパワー半導体の国際学会「The 36th International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs (ISPSD) 2024」で6月3日（現地時間）に発表します。

注1　SBD: Schottky Barrier Diode（ショットキーバリアダイオード）、金属とN型半導体が一つの結晶内でつながった、電流の流れを一方向に整える整流素子。
注2　MOSFET：Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor（金属酸化膜半導体電界効果トランジスター）の略で、ゲート、ドレイン、ソースの3つの電極を持ち、ゲート電圧を印加することでドレイン-ソース間の電流のオンオフを切り替えるスイッチング素子。
注3　バリア構造：高電圧による高電界をコントロールするために設けられる、デバイス構造の要素。素子の性能に大きく影響する。
注4　逆導通動作：回路中の電流の還流によってMOSFETのソースからドレイン方向に電流が流れる動作。
注5　短絡動作：正常スイッチング動作時の短時間の導通に対して、制御回路の故障等の異常時に長時間の導通が起こる現象。一定時間の短絡動作で故障しない耐久性が求められる。
注6　2022年12月9日に発表した市松模様SBD配置型SBD内蔵MOSFET。
　　　低オン抵抗と高信頼性を両立したショットキーバリアダイオード内蔵SiC MOSFETを開発
　　　https://toshiba.semicon-storage.com/jp/company/news/news-topics/2022/12/sic-power-devices-20221209-1.html
注7　オン抵抗：MOSFETが動作している時のドレイン-ソース間の抵抗値。


[画像1]https://digitalpr.jp/simg/1398/89240/350_136_20240603173710665d80b63acd7.jpg


図1．今回開発したデバイス構造



[画像2]https://digitalpr.jp/simg/1398/89240/300_227_20240603173713665d80b9134c5.jpg


図2．デバイス構造を最適化した試作素子のオン抵抗の実測結果（当社調べ）



以上

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