Power Diamond Systems(PDS)は12月22日、pチャネル型のダイヤモンドMOSFETとnチャネル型のSiC-MOSFETやGaN-HEMTを組み合わせた、相補型パワーインバータの高速動作の検証に着手したことを発表した。

PDSは、早稲田大学(早大)の川原田洋 教授の研究シーズを基に設立された、究極とも呼ばれるダイヤモンドパワー半導体デバイスの研究開発を行うスタートアップ。世界的な省エネニーズへの対応に向けて、シリコンパワー半導体からSiCやGaNなど次世代パワー半導体の活用が進みつつあるが、ダイヤモンドはそのさらに先、次々世代のパワー半導体と位置付けられるほどのポテンシャルを有する材料。一方で、パワー半導体を活用して直流電力を交流電力に変換するインバータに対するニーズも高まりを見せているが、多くのアプリケーションでインバータを活用していくには、インバータのサイズや重量を削減していく必要性がある。

その実現手法の1つとして、スイッチング周波数を高めることで、インダクタンスやトランスなどの周辺部品を小型化し、インバータ全体を小型・軽量化する研究が盛んに進められており、高電圧・高速・低損失で動作可能なワイドバンドギャップ半導体の活用や、nチャネル型トランジスタとpチャネル型トランジスタで構築する相補型パワーインバータが提案されるようになっている。また近年ではSiC、GaNを活用した相補型パワーインバータの高速動作による小型・軽量化も期待されるようになってきたという。

一方で、SiCやGaNでは、nチャネル型トランジスタと同等性能を持つpチャネル型トランジスタの作製が困難という課題があるというが、ダイヤモンド半導体はSiC、GaNのnチャネル型トランジスタに同じ程度の性能が期待できるpチャネル型ワイドバンドギャップトランジスタと考えられていることから、今回、同社ではpチャネル型のダイヤモンドMOSFETと、nチャネル型のSiC-MOSFET、GaN-HEMTを組み合わせた相補型パワーインバータの開発に着手。すでに100kHzでの高速動作を検証したとしており、今後は外部パートナーとの連携を加速していくことで、さらなる性能改善やモジュールとしての製品開発の強化を進めていき、インバータの小型・軽量化、省エネ化を実現したいとしている。