目次

Part1 電力制御に必須のデバイス　パワー半導体とは

001 パワー半導体とは
002 パワー半導体は何に使われている？
003 そもそも半導体とは何か
004 電気が流れるための原子構造と電子
005 電子が移動するn型半導体とp型半導体
006 一方向のみに電流が流れるpn接合ダイオード
007 半導体デバイスの主役であるトランジスタの基本構造
Column 国も力を入れている半導体産業

Part2 電力を変換する4つの方式　パワー半導体の電力変換のしくみ

008 電気の流れ方には直流と交流の2種類がある
009 電力変換の方式は直流と交流の組合せで4種類ある
010 交流から直流への電力変換（整流回路・コンバータ）
011 直流から交流への電力変換（インバータ）
012 直流から直流への電力変換
013 交流から交流への電力変換
Column 交流の周波数は東日本と西日本でなぜ違うの？

Part3 さまざまな分野で活躍する　パワー半導体の種類と用途

014 電力の制御方法や材料などで分類されるパワー半導体
015 理想的なスイッチを実現するための半導体
016 高い電圧に耐えるためのパワー半導体の構造
017 ダイオードとバイポーラトランジスタ
018 パワーMOSFETの構造
019 IGBTの構造
020 電気を使えるようにする電力インフラのパワー半導体
021 電車や通信設備の作動に活躍するパワー半導体
022 EVに欠かせないバッテリーの電力変換を行うパワー半導体
023 電化製品に使われる省エネや動作制御のためのパワー半導体
Column パワー半導体の進化の歴史

Part4 ウエハ製造、前工程、後工程からなる　パワー半導体のつくり方

024 半導体をつくるための3つの工程
025 パワー半導体用のシリコンウエハの製造工程
026 デバイス形成、配線形成、検査の3つに分かれる前工程
027 IGBTの製造における前工程
028 パワー半導体とロジック半導体の製造工程（前工程）の違い
029 パワー半導体を複数まとめたパワーモジュールの構造
030 ウエハからチップを切り出しモジュール化させる後工程
Column 半導体工場ってどんなところ？

Part5 優れた特性をもつ半導体材料　SiCパワー半導体とGaNパワー半導体

031 Siの材料特性の限界とSiCやGaNによる半導体開発
032 SiCを材料に使ったSiCパワー半導体
033 SiCウエハの製造方法
034 SiCパワー半導体の製造方法
035 SiCパワー半導体の製造の課題
036 GaNを材料に使ったGaNパワー半導体
037 GaNウエハの製造方法
038 GaNパワー半導体の製造方法
039 GaNパワー半導体の課題
Column 青色LEDのノーベル賞はGaNのおかげ

Part6 急拡大して競争が激化している　パワー半導体の市場動向

040 半導体市場におけるパワー半導体
041 パワー半導体の市場規模
042 SiCパワー半導体の市場規模
043 GaNと酸化ガリウムのパワー半導体の市場規模
044 パワー半導体の資材調達の戦略
045 パワー半導体の開発環境確保の戦略
046 半導体メーカーの市場獲得の戦略
047 パワー半導体分野における企業買収や事業買収
048 パワー半導体における日本と世界の勢力関係
Column 世界の半導体市場と今後

Part7 多様な戦略でシェア拡大を目指す　主要なパワー半導体企業の動向

049 海外のパワー半導体企業(1)インフィニオンテクノロジーズ
050 海外のパワー半導体企業(2)ST マイクロエレクトロニクス
051 海外のパワー半導体企業(3)オン・セミコンダクター
052 海外のパワー半導体企業(4)ウルフスピード
053 国内のパワー半導体企業(1)三菱電機
054 国内のパワー半導体企業(2)東芝
055 国内のパワー半導体企業(3)富士電機
056 国内のパワー半導体企業(4)ローム
057 国内のパワー半導体企業(5)ルネサスエレクトロニクス
058 国内のパワー半導体企業(6)そのほかの企業
Column パワー半導体の製造を請け負うJSファンダリ

Part8 社会の変化とともに需要が高まる　パワー半導体の未来

059 今後も成長が予測されるパワー半導体市場
060 EVの普及とともに需要が高まるパワー半導体
061 空飛ぶクルマにも採用されるパワー半導体
062 カーボンニュートラルの実現に貢献するパワー半導体
063 経済産業省によるパワー半導体への支援
064 次世代のパワー半導体
065 酸化ガリウム（Ga2O3）を使ったパワー半導体
066 ダイヤモンドを使ったパワー半導体
067 窒化アルミニウム（AlN）を使ったパワー半導体
068 パワー半導体の未来