半導体材料の物性比較
| 単位 | Si | 4H-SiC | GaN | Ga2O3 | ダイヤモンド | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| バンドギャップ | eV | 1.12 | 3.26 | 3.39 | 4.8 | 5.47 |
| 電子移動度 | ㎠/Vs | 1400 | 1000 | 900 | 300 | 2200 |
| 絶縁破壊電界強度 | MV/㎝ | 0.3 | 2.5 | 3.3 | 8 | 10 |
| 熱伝導度 | W/㎝K | 1.5 | 4.9 | 2 | 4.8 | 20 |
| BM* | - |
1 |
340 | 650 | 3400 | 27000 |
| 技術レベル | - | 量産 | 一部量産 | 一部量産 | 研究段階 | 研究段階 |
＊バリガ性能指数…この値が大きいほど、ドリフト層の抵抗を小さくすることができる可能性をもつ
Band Gapが大きい材料を使うことによって、高い絶縁破壊電界強度が得られます。すなわち、薄い空乏層で大きな耐圧を出すことができるので、ドリフト層を薄くできることと不純物の濃度を上げることができることの相乗効果で、耐圧とドリフト抵抗のトレードオフを飛躍的に向上することが可能となります。性能指数が340のSiCは、材料としてはドリフト抵抗を340分の1にすることができる可能性を持つことを示します。
半導体材料による理論限界比較
Wide Band Gap半導体はON抵抗を大幅に低減可能な半導体材料です。
パワーデバイス適用領域
SiCはより高耐圧、大電力化に、GaNはより高周波化に貢献しパワーデバイスの適用領域を広げます。
