デンソー、初のSiCパワー半導体を用いたインバーターを開発

今回搭載されているSiCパワー半導体は、シリコン（Si）と炭素（C）で構成。電力損失を大幅に低減する半導体材料で造られている。

BEVの動力源となるモーターを駆動・制御する役割を持つインバーターの駆動素子にSiCパワー半導体を採用することにより、従来のSiパワー半導体を用いたインバーターと比べて、特定の走行条件下で電力損失を半減以下にすることに成功。この結果、BEVの電費が向上し航続距離の延伸に貢献する。

開発のポイント

デンソー独自のトレンチMOS構造（※1）を採用したSiCパワー半導体により、高耐圧と低オン抵抗（※2）を両立。発熱による電力損失を低減することで、1チップあたりの出力を向上させた。

製造のポイント

・デンソーと豊田中央研究所との共同開発による高品質化技術をもとに、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）委託業務による成果を取り込んだSiCエピタキシャルウェハー（※3）を活用。結晶の原子配列の乱れにより、素子が正常に作動しなくなる結晶欠陥の半減を実現した。

・欠陥を低減することにより車載品質を確保し、安定的なSiC素子生産を実現。

デンソーは自社のSiC技術を「REVOSIC （レボシック）」と名付け、ウェハーから素子、パワーカードなどのモジュールに至る総合的な技術開発に取り組んできた。今後は2022年に採択されたグリーンイノベーション基金（GI基金）（※4）も活用しながら、より効率的なエネルギーマネージメントを目指すという。

※1：デンソー独自のトレンチMOS構造
デンソーが特許をもつ、電界緩和技術を使用したトレンチ（溝）ゲートを有する素子。

※2：オン抵抗
電流の流れやすさを示す指標。値が小さいほど電力損失が少ないことを示す。

※3：SiCエピタキシャルウェハー
基板となるSiC結晶上に結晶成長を行い、下地基板の結晶面にそろえて配列をする薄膜成長したウェハー。

※4：グリーンイノベーション基金（GI基金）
2050年カーボンニュートラルの実現に向け、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）に造成された基金。デンソーは、次世代パワー半導体デバイス製造技術開発（電動車向け）プロジェクトに助成を受けている。

SiCパワー半導体（レボシック）