1,200ボルト級の耐電圧素子開発―電気自動車の電力系制御に有力：産業技術総合研究所
(2017年12月5日発表)
（国）産業技術総合研究所は12月5日、富士電機（株）と共同で電気自動車などの電力系に使う1,200V（ボルト）級の耐電圧素子を開発したと発表した。高電圧に強い炭化ケイ素（SiC）半導体を用いた独自構造の電子素子を実現、量産レベルの試作品で性能を確認した。今後は事業化を目指して企業との連携強化を進め、製造工程の高度化やパッケージングなどの周辺技術の開発に取り組む。
SiC半導体だけを用いた電力用素子は、電気自動車のモーター制御などに必要な直流・交流変換や電圧変換の効率を大幅に高められる。ただ、その低コスト化や高信頼性化には、金属/酸化膜/半導体電界効果トランジスタ（MOSFET）にショットキーバリアダイオード（SBD）と呼ばれる素子を埋め込むことが必要とされている。今回、産総研はMOSFETにこのSBDを埋め込む独自の構造を開発した。
MOSFETは金属と酸化膜、半導体を使い、電圧によってチャネルと呼ばれる部分の電流を制御、スイッチ動作をする。通常は半導体基板の表面にこの動作に必要な微細構造を配置するが、新素子では縦型に配置した縦型MOSFETを用い、そこに開けた溝（トレンチ）の側壁にチャネルを形成した。この結果、SiC半導体では難しかった高信頼性化の実現が1,200V級の耐電圧素子でも可能になったという。
電気自動車は今後急速に実用化が進むと予想されるが、その動力源となるモーター制御には1,200V級の耐電圧素子が電力系の高効率化、小型化に不可欠とされている。このため1,200V級の耐電圧素子は電気自動車の競争力に直結するキーテクノロジーとされている。しかし、これまでは3,300V級以上という比較的高い耐電圧素子でしか高い信頼性の実現が難しかった。
