日本研发氮化铝功率半导体,电力损耗降至1/8
2024/02/02
日本名古屋大学和旭化成的研究团队通过研究证实,使用氮化铝的功率半导体可比碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)大幅降低电力损失。纯电动汽车(EV)等配备的功率半导体如果使用氮化铝,有可能可以延长续航距离。
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研究人员制造了氮化铝材质的pn结二极管(名古屋大学提供) |
负责EV等电力转换的功率半导体目前使用硅、碳化硅及氮化镓等材料。这些材料在功率半导体通电及反复打开关闭开关时,电会变为热而逃逸,因此会产生电力损失。为了延长EV续航距离及扩大利用可再生能源,采用损失更小的材料受到期待。
氮化铝理论上比硅等的电力损失小,但难以制作元器件,一直没有被用于实证。功率半导体需要电子流动机制不同的2种半导体,而用氮化铝难以制造。
此次,研究团队在旭化成的氮化铝基板上,用不同于原来的做法制造了2种氮化铝半导体,结果电子流动顺畅。据此构建了“pn结”这种对功率半导体不可或缺的结构。分析性能发现,单纯计算可将电力损失降至碳化硅及氮化镓的八分之一。
名古屋大学的须田淳教授表示:“此次的成果表明氮化铝的品质良好。希望大约5年后,发布多种元器件”。
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