SiC製MOSFETは年内に

　省エネを陰で支えるパワー半導体では，SiC製MOSFETの実用化が近づいていることが感じられた。

　ロームは，SiC製パワー素子を利用した新型モジュールによるモータ駆動を実演した（図17）。同モジュールの特徴は，小型で耐熱性が高く，モータに内蔵できることである。SiC製のトレンチ型MOSFETやショットキー・バリア・ダイオード（SBD）をそれぞれ複数個入れた2種類のモジュールをモータ部分に内蔵し，そのモータを駆動させて車輪を動かした。いずれのモジュールも耐圧は600Vで，出力電流は450Aである。

図17　SiC製MOSFETがいよいよ量産へ
ロームはSiC製パワー素子を搭載したモジュールをモータに内蔵し，車輪を動かして見せた（a）。FUPETは「オールSiC」の3相のインバータ・モジュールを開発した（b）。
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　ロームはさらに，SiC製MOSFETの製品化スケジュールを明らかにした。まずは，電流容量が5～10A程度の品種を2010年内に製品化する予定である。2011年春ごろには，さらに多くの企業に向けて製品ラインアップの拡充を図る。SiC製MOSFETの開発には，多くの企業が取り組んでいる。ロームがMOSFETを製品化することで，その開発競争に拍車が掛かりそうだ。

200℃の高温でも動作可能

　SiCに関しては，次世代パワーエレクトロニクス研究開発機構（FUPET）も，「オールSiC」の3相インバータ・モジュールを展示した。出力は10kWで，体積は約500cm3（外形寸法は151mm×91mm×37mm）。出力電力密度に換算すると，20W/cm3と高い。体積61cm3（外形寸法41mm×40mm×37mm）の小型のパワー・モジュール3個で構成した。

　個々のパワー・モジュールは，JFETとSBDを4素子ずつ搭載している。いずれも耐圧1200Vで電流容量が30Aの，米SemiSouth Laboratories, Inc.の製品を利用した。JFETは，ゲート電圧を印加しないと導通しない「ノーマリー・オフ動作」である。

　開発したインバータ・モジュールは，200℃という高温でも動作可能とする。一般に，インバータ・モジュールでは温度を上げるほど出力パワー密度が上昇するが，温度を上げ過ぎると「逆に出力パワー密度が下がってしまう」（FUPETの説明員）という。そこで今回は，SiC製パワー素子の接合温度（Tj）が200～250℃近辺で，出力パワー密度が最大になるように設計した。今後はさらに出力パワー密度を高める考えたが，まずは25W/cm3にするのが目標である。