目次

[第1編　総論]

第1章　パワー半導体とは　　
1　パワーエレクトロニクスとパワー半導体の関係
2　パワー半導体の種類と特長
3　パワー半導体の歴史
4　パワー半導体の目指すべき方向

第2章　パワー半導体の現状と展望　　

第3章　次世代パワー半導体の課題　　
1　はじめに
2　SiC/GaNパワー半導体の現状
3　ワイドギャップ半導体結晶製造における課題
4　パワー半導体チップ製造における課題
5　パワー半導体チップ特性における課題
6　パワー半導体モジュールにおける課題
7　周辺部品における課題
8　おわりに


[第2編　材料開発]

第4章　SiC半導体　　
1　SiC単結晶の性質
2　SiC単結晶のバルク成長の進展
2.1　昇華法によるバルク成長技術
2.2　新しいバルク成長技術の開発
3　SiC単結晶膜のエピタキシャル成長の進展
3.1　エピタキシャル成長の高速化,大面積化技術
3.2　エピタキシャル膜中の欠陥の低減技術

第5章　GaN半導体　　
1　はじめに
2　ワイドバンドギャップ半導体と性能指数
3　GaNの現状と課題
4　Si基板上へのGaN層ヘテロエピタキシャル成長
5　Si基板上のAlGaN/GaN HEMTの静特性
6　まとめ

第6章　酸化ガリウム : 材料, デバイス開発　　
1　はじめに
2　物性値から検討したGa2O3パワーデバイス特性
3　Ga2O3単結晶バルク・基板
4　Ga2O3エピタキシャル薄膜成長
5　デバイス開発例:ディプレッションモードGa2O3 MOSFET
6　まとめ

第7章　ダイヤモンド半導体　　
1　はじめに
2　材料特性
3　ウェハ
3.1　大面積化
3.2　低欠陥ウェハ
3.3　低抵抗ウェハ
4　デバイス関連材料物性


[第3編　デバイス技術・回路技術]

第8章　シリコンパワー半導体　　
1　はじめに
2　MOSFET
3　IGBT
4　今後の展望

第9章　SiC-MOSFETとモジュール　　
1　はじめに
2　SiCデバイスの特徴(低オン抵抗,高温動作,高速動作)
3　SiC-MOSFET
4　SiC-MOSFETとSi-IGBTのスイッチング特性比較
5　SiCトレンチMOSFET
6　SiCモジュール

第10章　SiC-IGBT　　
1　はじめに
2　nチャネルIE-IGBTデバイス構造とフリップタイプ基板の作成方法
3　試作したSiC IE-IGBTのデバイス特性
4　結論と今後の展望

第11章　1200VクラスSiC-SBD　　
1　はじめに
2　素子構造
3　静特性
4　動特性
5　インバータ回路としての損失改善効果
6　アバランシェ耐量
7　長期信頼性
8　おわりに

第12章　GaN HFETデバイス　　
1　はじめに
2　GaN HFETへの期待
3　GaN HFETのノーマリオフ化
3.1　ノーマリオフ化のアプローチ
3.2　GITの動作原理
3.3　GITのデバイス特性
4　GaN HFETの大電流化
5　今後の展望

第13章　次世代半導体回路技術　　
1　主回路設計技術
2　マルチレベル化技術
3　ゲートドライブ技術


[第4編　製造プロセス・実装技術]

第14章　イオン注入　　
1　はじめに
2　活性化アニールによる電気的活性化
3　活性化アニールプロセスにおけるSiC表面荒れ
4　残留欠陥とデバイス特性

第15章　ゲート酸化膜　　
1　はじめに
2　MOSデバイス作製プロセス
3　POCl3アニールによるMOS界面特性の改善
4　POCl3アニールによるnチャネルMOSFET特性の改善
4.1　チャネル移動度の向上
4.2　しきい値電圧変動の低減
4.2.1　しきい値電圧シフトの正ゲートバイアス依存性
4.2.2　しきい値電圧シフトの負ゲートバイアス依存性
5　ゲート酸化膜/SiC界面のトラップ分布
6　まとめ

第16章　電極形成　　
1　はじめに
2　SiCコンタクトの形成
2.1　基本構造
2.2　形成プロセス
2.3　実用的なコンタクトの作製
2.4　n型領域へのコンタクト
2.5　同一材料n型,p型領域同時コンタクト
3　コンタクトの信頼性
3.1　プロセス耐熱性
3.2　耐久性
4　コンタクト抵抗の計測法
5　まとめ

第17章　パッケージング　　
1　はじめに
2　パワー半導体素子の高性能化への期待
3　次世代パワー半導体の特長を活かすパッケージング
3.1　低損失性能を活用するためのパッケージング技術
3.2　高速動作性能を活用するためのパッケージング技術
3.3　高温動作性能を活用するパッケージング技術
4　パッケージング技術の高度化に向けた対応
4.1　大電流容量化に向けた対応
4.2　高電圧化に向けた対応
4.3　機能集積化への対応
5　おわりに


[第5編　製造装置]

第18章　真空ソルダリングシステム装置　　
1　はじめに
2　パワー半導体モジュールの構造
3　はんだ付けにおけるボイドレス化
4　真空ソルダリングに用いるはんだ形状
5　還元による酸化膜除去
6　ボイドレス化のための真空利用プロセス
7　真空ソルダリングシステムの製品例
8　真空ソルダリングシステムのさらなる応用展開

第19章　GaNエピ成長・装置　　
1　はじめに
2　GaNヘテロエピ成長のコストダウンロードマップ
3　シリコン基板上へのGaNヘテロエピタキシャル成長と高速成長の試み
4　バルクGaN基板上のパワーデバイスからの要求
5　まとめ

第20章　イオン注入装置　　
1　はじめに
2　SiC用イオン注入装置
3　Si-IGBT用イオン注入装置
3.1　Si-IGBT用新プロセス装置
4　その他のパワーデバイス用イオン注入装置
4.1　非質量分離イオン注入装置
5　GaNデバイス用イオン注入装置


[第6編　評価・標準化]

第21章　SiCウェーハ欠陥評価技術　　
1　はじめに
2　SiCパワー半導体の2つの大きな課題
3　SiCウェーハ製造プロセスにおける各種欠陥例
4　SICAによるSiCウエーハ欠陥評価技術
4.1　SICAによる高感度欠陥検出の画像例
4.2　SICAによる検査解析例
5　まとめ

第22章　パワー半導体の信頼性試験技術と国際標準化の取り組み　　
1　はじめに
2　パワー半導体に求められる信頼性水準
3　パワー半導体の信頼性試験
4　パワー半導体の信頼性試験規格
5　パワー半導体信頼性認定ガイドラインの策定および国際標準化
6　まとめ


[第7編　応用展開]

第23章　自動車　　
1　自動車への半導体の搭載
2　ハイブリッド自動車,電気自動車,燃料電池自動車
3　パワー半導体デバイスの役割
4　自動車に使われるパワー半導体デバイス
5　パワー半導体デバイスの進化
6　新材料パワー半導体デバイスの期待される効果
7　SiCパワー半導体デバイスの展開
8　自動車用非接触給電技術

第24章　クリーンエネルギーシステム　　
1　クリーンエネルギーにおけるSiC半導体の期待
2　電力の発生,輸送,貯蔵,そして電力の熱,機械,化学変換における次世代半導体への期待
2.1　太陽光発電へのSiC半導体への期待
2.2　洋上風力発電群連系へのSiC半導体による直流電流型Mini-HVDC
2.3　GELNET(Global ELectric NETwork:地球規模の送電網)
2.4　HVDC-Oneway,簡単にして効果的な直流送電の提案
2.5　高電圧のSiC半導体による変換器,遮断器への期待

第25章　鉄道車両 ― SiCパワー半導体の鉄道車両への適用展開　　
1　まえがき
2　電車の主回路構成とパワー半導体
2.1　電動機駆動主回路
2.2　電気鉄道用パワー半導体素子の定格
3　電車へのSiCパワー半導体を適用した駆動インバーター搭載の現況
3.1　SiCパワー半導体の鉄道への適用現況
4　車載電機品小型化・軽量化の要求
5　SiCパワー半導体の特長を活かす適用対象
6　おわりに


[第8編　企業・市場動向]

第26章　パワー半導体の市場ならびに企業動向　　
1　はじめに
2　パワー半導体市場の変化
3　IGBTの市場動向
4　パワーMOSFETの市場動向
5　次世代パワー半導体の市場動向