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“All-Japan Research Team”의 3 명의 회원은 일본의 세계 최고의 차세대 "Gan"반도체에서 기술 혁신을 주도하고 있습니다
간 (질화 갈륨)은 차세대 전력 반도체 재료로 주목을 받고 있습니다. Fuji Electric은 국가 프로젝트에서 R & D를 수행하여 세계 리더가되는 것을 목표로하고 있습니다.
간 연구는“나침반이없는 보물 사냥”과 같습니다.
간 웨이퍼
전력을 사용할 때는 전원 반도체가 필수적입니다. 전력 반도체의 적용은 전기 자동차 및 재생 에너지의 분야에서도 확장되고 있습니다.
따라서 차세대 전력 반도체 재료의 연구 및 개발이 진행 중입니다. Gan은 높은 전류와 고전압을 견딜 수있는 저 손실 재료 인 SIC (Silicon Carbide)의 인기가 높아지면서 신흥 전력 반도체 재료로 관심을 끌고 있습니다.
MR. Kondo, 차세대 반도체 그룹, 기업 R & D 본부
MR. 5 년 전 회사에 합류하여 현재 회사 R & D 본사에있는 Kondo는 학생이었을 때 스포츠 토토에 대한 연구를 시작했습니다.
MR. Kondo는 다음과 같이 말했습니다.“아직 알려지지 않은 많은 사람들이 있지만 부지런한 연구는 높은 잠재력을 엿볼 수 있습니다. 그것은 나침반없이 보물을 찾는 것과 같습니다.”
견실 전압 저항은 실리콘의 10 배입니다
스포츠 토토 Wafer에 다이오드 형성
간은 대부분“높은 견고한 전압”과“낮은 손실”으로 특징 지어집니다. 스포츠 토토은 SI의 견고한 전압 성능의 10 배, SIC의 전력 손실의 절반 미만을 가지고 있습니다.
스포츠 토토 Research는 2014 년에 스포츠 토토을 사용하여 스포츠 토토을 사용하여 청색 LED 개발을 위해 노벨 물리학 상을 수상한 2014 년에 가속을 가속화하기 시작했습니다. 같은 해에 Fuji Electric은 기판 제조업체, 대학 및 기타 연구 기관과 협력하여 "수직 간 모스 프트"를 실현하기 위해 스포츠 토토 Power Semiconductors를 개발하기위한 국가 프로젝트를 시작했습니다..
MR. 당시 대학생이었던 Kondo는“많은 회사들이 GAN을 사용하여 이미 조명 방출 장치를 연구하고 상용화하고 있지만 GAN을 전력 반도체로 연구하고있는 사람은 거의 없습니다. Fuji Electric의 연구팀이 R & D 노력에서 큰 진전을 이루고 있다는 인상을 받았습니다.”.
MR. Kondo는 스포츠 토토의 잠재력을 테스트하고 싶다는 것을 기억합니다.
국가 프로젝트에 참여하고 "수직"개발에 중점을 둡니다
정확히 "수직 간 모스 프트"는 무엇입니까?
MOSFET은 전류를 켜거나 끄는 스위칭 기능이있는 전자 구성 요소 (트랜지스터) 유형입니다. 트랜지스터 아키텍처에는 두 가지 유형이 있습니다. 측면은 전류가 측면으로 흐르고 수직으로 전류가 수직으로 흐릅니다.
측면 유형은 낮은 견해 전압 및 작은 전류에 적합하며 이미 PC의 AC 어댑터 및 휴대 전화 용 Ultra-Compact 빠른 충전기에서 널리 사용되고 있습니다. 견딜 수있는 전압을 증가시키기 위해 측면으로 영역을 넓어야하는 측면 유형과 달리, 수직 유형은 면적을 바꾸지 않고 견딜 수있는 전압을 증가시킬 수 있으며 대형 전류를 처리 할 수 있으므로 더 큰 전력 전자 장치에 사용하기에 적합합니다.
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(참고)
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이것은 고전압으로 이온화하고 가속함으로써 반도체 웨이퍼에 불순물을 이식하는 방법입니다..
2014 년에, 우리는 기판 제조업체와 수직 Gan-Mosfet을 조사하기위한 국가 프로젝트를 시작했으며, 이번 개발 활동은 이전에는 불가능했던 방식으로 개발 활동을 시작했습니다. GAN 전력 반도체의 발전은 경제 안보의 관점에서 점점 더 중요 해지고 있습니다. 특히 일본은 처음부터 GAN 연구에 참여하고 많은 특허를 보유 하여이 분야의 세계를 이끌 수있게 해주었습니다..
Fuji Electric은 노벨상을 수상한 과학자 Hiroshi Amano, Nagoya University 대학원 교수와 일본의 많은 대학 및 연구 기관과 협력하여“All-Japan”개발 노력으로 Ion Ampletation을 사용하여 MOSFET 장치 운영을 실시하는 데 성공했습니다. 이것은 Gan 전원 장치의 실현을위한 길을 열었습니다.
전기 자동차에 간 적용
GAN은 EVS와 같은 중간 정도의 견해 전압 (600V ~ 1.2kV)에 적합하므로 전기 전원 차량의 전력 변환기에서 전력 반도체로 사용될 것으로 예상됩니다. GAN을 사용하면 전력 컨버터의 크기를 줄이고 차량 내부의 공간을 증가시키고 손실을 줄이면 배터리 수명이 길어지고 운전 범위를 연장하는 등의 중요한 이점이 있습니다..
향후 스포츠 토토이 대량 생산되면 Sic보다 저렴할 것으로 예상됩니다.
2019 년에 Fuji Electric은 실험실 규모에서 GAN 전력 반도체의 운영을 성공적으로 입증 한 최초의 회사였습니다. 목표는 안전과 비용을 개선하고 2030 년 또는 그 후 얼마 지나지 않아 상업화를 시작하는 것입니다.
개발 현장에서 진행중인 시행 착오
MR. OCHI, 분석 기술 연구 부서, 기업 R & D 본사
Fuji Electric은 현재 시행 착오 과정을 통해 GAN 전력 반도체를 상용화하기 위해 노력하고 있습니다. 우리는 개발 과정의 중심에있는 연구원들과 이야기를 나 spoke습니다.
MR. 이론적으로 반도체의 특성을 계산하고 시뮬레이션하는 오우치 (Ouchi)는“간과 SIC는 완전히 다른 특성을 가지고있다”고 말했다.
그는“우리가 웨이퍼 표면에 산화물 필름을 만들 때 반도체의 특성이 나타납니다. SI와 SIC에 대한 산화물 필름을 만들기는 비교적 쉽지만 GAN 표면이 산화 될 때 반 구조 특성을 나타냅니다.”.
결과적으로, 스포츠 토토에 다른 재료로 만든 산화물 필름을 결합하기위한 시행 착오를 통해 노력하고 있습니다..
MR. Ouchi는 계속해서“간과 산화물 필름을 적절하게 결합하는 것은 매우 어렵다. 재료의 유형과 결합 방법에 따라 스포츠 토토 표면은 즉시 산화 될 수있다.”.
“SI 디자인 작업과 비교하여 스포츠 토토은 ......”
MS. Suganuma, 차세대 반도체 그룹, 기업 R & D 본부
MS. 올해 4 월 스포츠 토토 Power Semiconductors의 개발 팀에 합류 한 Su스포츠 토토uma는 이전에 Matsumoto Factory의 SICONCINGUCTOR 장치 개발 부서에서 SI와 협력했습니다.
그녀는 다음과 같이 말했습니다.“스포츠 토토의 특성을 시뮬레이션하기 위해 계산을 할 때에도 스포츠 토토은 예상 결과를 얻지 못한다는 것을 알게되었습니다. 스포츠 토토 Research는 실제로 진행중인 도전이었습니다.”.
“무료 및 유연한 연구 방법은 요리와 같습니다”
그러나 GAN은 전력 반도체에 사용하기위한 중요한 반도체 자료가 될 가능성이 있습니다. 이것이이 세 명의 재능있는 사람들이 그들의 연구를 진행하는 이유입니다.
MR. Ouchi는“스포츠 토토에 대해 모르는 많은 것들이 있기 때문에 연구 개발에 많은 자유가 있습니다. 요리와 마찬가지로 재료를 바꾸거나 레시피의 순서를 재정렬 할 때 완전히 다른 무언가로 끝납니다. 우리는 우리의 생각에 융통성이 있고 다른 일을 시도합니다.”.
우리는 세 명의 개발자에게 학생들을위한 간단한 메시지를 작성하도록 요청했습니다 (왼쪽에서 오른쪽으로)
MS. Su스포츠 토토uma는 다음과 같이 썼습니다.“회사에 합류 한 후에는 정보를 '적극적으로'수집하는 것이 중요하다고 생각합니다. 연구 직책은 학업 회의에서 프레젠테이션을해야하므로 새로운 도전을 두려워하지 않는 것이 중요합니다. ".
MR. Ouchi는 다음과 같이 지적했습니다.“연구 개발을 수행 할 때는 잘 작동하지 않을 때도 즐기는 것이 중요합니다. 문제에 머물지 않고 작업의 모든 부분을 즐기는 것이 목표로 삼으십시오.”.
MR. Kondo는 다음과 같이 말했습니다.“우리는 여전히 아무도 이해하지 못하는 것들을 연구하고 있기 때문에 실패가 예상됩니다. 우리는 도전을 기꺼이 받아들이고 '실패를 넘어서서 성공을 거두고있다'고 믿는 한 문제를 해결할 수 있다고 생각합니다.”.
세 개발자는 점차 신비를 잠금 해제하고 있습니다. Fuji Electric의 Gan에 대한 지속적인 연구는 반도체 기술을 혁신하기 위해 전세계 레이스에서 중요한 역할을해야합니다.
