研究紹介
大村研究室では、電気エネルギーをどこでも、効率よく、便利に利用できるようにするパワー半導体デバイスの研究を行っています。
他の大学にはない独自の装置やセンサ等の開発、デバイス設計、次世代・次々世代パワーエレクトロニクスの開発を複数の企業と連携して行い、次世代・次々世代パワー半導体技術の高機能化、低炭素社会の実現に貢献しています。
詳細は次世代PE研究センターHPをご参照ください。
-
ネガワットコスト低減に向けた高性能パワーデバイスに関する研究
高い性能と量産性を兼ね備えた新しいタイプのシリコンパワーデバイスの研究を行っている。
量産性の高いシリコンテクノロジーをベースとしながら、極限性能を実現する新しい概念を取り入れる事で、低損失、高スイッチング速度を実現し、さらに高電流密度化によりチップ面積を大幅に縮小する事を目指す。
パッケージ実装やインバータ評価の環境も整備。
-
パワー半導体の高信頼化に向けたリアルタイムモニタリング技術
今までの故障解析ツールに対し、我々が開発しているリアルタイム・モニタリング装置は、故障を引き起こす可能性があるミクロな現象を時系列で画像化することが可能。
パワーサイクル試験と超音波探針を融合した九工大独自の装置。
500Aでの試験が可能。
-
パワー半導体故障現象の高速・高分解能温度分布イメージング技術の研究
温度分布の高速な変化をリアルタイムで画像化可能なシステムを用い、故障のトリガとなる現象の解明を目的とし、センサとスキャン手段、パワーストレス回路、画像化演算手段等により構成されるシステムで、IGBT、MOSFETなどのパワー半導体サンプル素子による評価を行い、故障要因となる可能性のある高速な温度変化を可視化する技術を開発している。
-
パワーエレクトロニクス・ノイズ計測システム研究
パワーエレクトロニクス機器のノイズを、周波数スペクトルの空間分布として取得。
最大の特徴はダブルパルス試験のみで計測を行うため、連続運転は不要であること。スキャン用の大型3Dロボットおよび高速データ処理システム、ダブルパルス回路で構成され、簡単なセットアップで100kWクラスのインバータまで計測可。さらに近接磁界のベクトル表示が可能となりノイズ減の特定がより簡単になった。
センター独自の装置。
-
パワーモジュール内部電流計測技術の研究
センター独自の電流計測技術を開発しており、現在までに多くの実績がある。
最近ではパワーモジュールの故障原因となる電流集中を特定するため、モジュール内の電流経路を非破壊で測定する技術開発の研究を行っている。非接触型、接触型の両面から計測方法を開発中。（写真はセンターで開発した超小型電流プローブ）
-
SUMCO共同研究講座：次世代パワー半導体用ウェーハ品質評価技術
SUMCO共同研究講座が平成29年7月に開設されました。
本共同研究講座では、高品質パワー半導体ウェーハ評価方法についての技術開発を進めています。パワー半導体の電気特性に直結する結晶品質評価技術を追求。高耐圧・高性能・高品質パワー半導体を実現するため、デュアル・レーザビームによる新しいバルクキャリアライフタイム測定方法を提案。励起された静的なキャリア分布をビームの屈折でとらえる全く新しい計測方法で、従来のμPCDに比べ、パワー半導体に向いている。
