2016年的功率半導體，SiC用於燃料電池車和新幹線

一yi到dao年nian底di，日ri經jing技ji術shu在zai線xian就jiu會hui刊kan登deng各ge領ling域yu回hui顧gu一yi年nian技ji術shu動dong向xiang的de特te輯ji。最zui近jin幾ji年nian
，筆bi者zhe一yi直zhi負fu責ze彙hui總zong功gong率lv半ban導dao體ti領ling域yu的de話hua題ti，本ben文wen就jiu稍shao早zao介jie紹shao一yi下xia2016年該領域的相關內容。

首先說一下新一代功率半導體SiC（碳化矽）。2014年豐田宣布，將從2015年開始對驅動係統采用SiC功率元件的試製車（混合動力車）進行公路測試，並力爭在2020年之前用於量產車。由此，SiC功率元件擴大到車載用途馬上就帶上了現實的味道。

關注SiC的並非隻有豐田。本田及日產等也將SiC功率元件的應用納入視野，不斷研發。其中，本田在2016年3月上市的燃料電池車（FCV）“CLARITY FUEL CELL”中配備了SiC功gong率lv元yuan件jian，這zhe是shi首shou次ci在zai該gai公gong司si的de量liang產chan車che上shang配pei備bei。為wei了le讓rang較jiao小xiao的de燃ran料liao電dian池chi堆dui也ye能neng提ti高gao電dian機ji的de輸shu出chu功gong率lv
，該gai公gong司si對dui燃ran料liao電dian池chi堆dui的de輸shu出chu電dian壓ya進jin行xing了le升sheng壓ya。這zhe種zhong升sheng壓ya轉zhuan換huan器qi采cai用yong了leSiC功率元件。與原來采用Si功率元件時相比，燃料電池升壓轉換器的體積縮小了40％。

在早就采用SiC功率元件的鐵路領域

，2016年發布了一個重大新聞。東海旅客鐵道（JR東海）宣布，將在2020年度起由東海道新幹線運營的新一代新幹線“N700S”上采用SiC功率元件，目的是實現驅動係統的小型輕量化。比如，將電機控製裝置“CI（Converter Inverter）的重量降到了現有N700係的約2/3。

解決新材料的長年課題

除了SiC之外
，“氧化镓”（Ga₂O₃）的開發也在2016年取得了進展。與SiC和GaN相比，氧化镓能以較低的成本製作出高耐壓、低損耗的功率元件，因此近幾年備受關注。不過，氧化镓此前存在很難實現優質p型層的課題。初創企業FLOSFIA和京都大學（工學係研究科教授藤田靜雄和該科助教金子健太郎等）的研究小組為解決這個“長年課題”開辟了道路。

該小組研究的是具有“剛玉型”晶體結構的“α型”氧化镓。利用與α型氧化镓一樣具有剛玉型結構的氧化銥（Ir2O3）實現了p型層。這樣一來，可以利用n型氧化镓和p型氧化銥製作出功率MOSFET。