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Nakajima, H. Hirai, Y. Miura, and S. Harada 用語の説明 ◆窒化ガリウム(GaN) 窒素（N）とガリウム（Ga）からなる化合物半導体。1990年代に青色LEDとして利用が始まった。また、近年において、高電子移動度トランジスタとしての研究開発が進められている。高速スイッチングが特長であり、スマートフォン用の小型ACアダプタなどの600 V以下で高速スイッチング性能が求められる用途に採用が始まっている。[参照元へ戻る] ◆高電子移動度トランジスタ 半導体ヘテロ接合を用いたトランジスタ。一般にHEMT (High Electron Mobility Transistor)と呼ばれる。不純物をドーピングしないGaN膜上に、窒化アルミニウムガリウム（AlGaN）バリア膜を形成する。このヘテロ接合界面に分極による2次元電子ガスが形成される。2次元電子ガスは、不純物がドーピングされていないGaN内に流れるため非常に高い移動度を得ることができる。MOSFETと異なり、HEMTはボディダイオードを持たない。[参照元へ戻る] ◆トランジスタ ソース電極、ゲート電極、およびドレイン電極を有する3端子の半導体デバイス。ゲート電極に印可する電圧によって、ソース・ドレイン間の電流のオン/オフ制御が可能。電力変換器において、電気的なスイッチとして用いられる。[参照元へ戻る] ◆炭化ケイ素（SiC） 炭素（C）とケイ素（Si）からなる化合物半導体。従来のSi半導体と比べ、パワーデバイスの特性向上につながる物性値に優れている。主に電車などの高電力・高信頼性が求められる用途に採用が始まっている。[参照元へ戻る] ◆PNダイオード p型半導体およびn型半導体を接合させたダイオード。整流性を有しており、通常用いる電圧範囲内においては順方向にしか電流を流さない半導体デバイス。[参照元へ戻る] ◆モノリシック 複数のデバイスが一体形成されており、それによって複数のデバイスが一つの部品となっている状態。[参照元へ戻る] ◆オン抵抗 電気的スイッチであるトランジスタは、スイッチがオンの状態において有限の抵抗を持ち、これをオン抵抗と呼ぶ。導通時の損失を低減するため、パワートランジスタでは低いオン抵抗が求められる。[参照元へ戻る] ◆降伏 電気的スイッチであるトランジスタは、スイッチがオフの状態において有限の耐圧を持ち、耐圧を超える電界が印可されるとオフ状態を維持できず、電流が流れ始める。これを降伏と呼ぶ。SiトランジスタやSiCトランジスタは半導体のアバランシェ現象により、非破壊モードで降伏する。一方、GaNトランジスタは、破壊モードで降伏することが課題だった。[参照元へ戻る] ◆電力変換器 半導体トランジスタのスイッチング（内部回路のオン・オフ）を利用して、電力の変換（直流・交流変換や電圧変換）や制御を担う機器。スマートフォンから電車に至るまで、電気を使うあらゆる機器で利用される。[参照元へ戻る] ◆ボディダイオード トランジスタに一体で形成されたダイオード。MOS型電界効果トランジスタは、必ずボディダイオードが形成される。一方、高電子移動度トランジスタは、ボディダイオードを持たない。[参照元へ戻る] ◆MOS型電界効果トランジスタ 絶縁ゲート構造のトランジスタ。一般にMOSFET（Metal/Oxide/Semiconductor Field Effect Transistor）と呼ばれる。SiやSiCを用いたパワートランジスタは、この構造が主流である。絶縁ゲート構造により小さな駆動電流でオン・オフを制御できる。また、MOSFETではデバイス構造の原理上必ずMOSFETと逆並列にPNダイオードが形成され、これを寄生ダイオードあるいはボディダイオードと呼ぶ。[参照元へ戻る] ◆アバランシェ降伏 半導体のPN接合に特有の降伏現象。逆方向電圧を増加させて臨界に達すると、電子および正孔の衝突イオン化により電流が流れて降伏する。[参照元へ戻る] ◆TIA 産業技術総合研究所、物質・材料研究機構、筑波大学、高エネルギー加速器研究機構、東京大学および東北大学が協力して運営するオープンイノベーション拠点。[参照元へ戻る] ◆エピタキシャル膜 下地の結晶構造を引き継ぐように結晶成長（エピタキシャル成長）させた薄膜。高い結晶性を有し、結晶欠陥が少ない。成長の際に不純物を導入することにより、n型とp型の半導体の導電性を制御する。[参照元へ戻る] ◆イオン注入 半導体デバイスの製造工程の一種。イオン化させた不純物を電界で加速して半導体へ注入すること。n型とp型の半導体の導電性を制御する。[参照元へ戻る] ◆AlGaN GaN結晶中のGa原子を、ある割合でAl原子と置き換えた半導体三元混晶。Al原子の割合が増えるほど徐々にAlNの物性に近づく。[参照元へ戻る] ◆2次元電子ガス AlGaNとGaNの接合した界面には分極により正の固定電荷が自然に発生する。この固定電荷により高濃度の電子が界面に誘起され、これを2次元電子ガスと呼ぶ。不純物ドーピングを必要としないため、室温における移動度が1500 cm2/V・s以上と高い。[参照元へ戻る] お問い合わせお問い合わせフォーム 産総研について アクセス 調達情報 研究成果検索 採用情報 報道・マスコミの方へ メディアライブラリー お問い合わせ English ニュース お知らせ一覧 研究成果一覧 イベント一覧 受賞一覧 研究者の方へ はじめての方へ 研究成果検索 研究情報データベース お問い合わせ 採用情報 ビジネスの方へ はじめての方へ 研究成果検索 事例紹介 協業・提携のご案内 お問い合わせ AIST Solutions 一般の方へ はじめての方へ イベント情報 スペシャルコンテンツ 採用情報 お問い合わせ 記事検索 産総研マガジンとは 公式SNS @AIST_JP 産総研チャンネル 公式SNS @AIST_JP 産総研 チャンネル サイトマップ このサイトについて プライバシーポリシー 個人情報保護の推進 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Copyright © National Institute of Advanced Industrial Science and Technology （AIST） （Japan Corporate Number 7010005005425）. 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