オン・セミコンダクターのワイドバンドギャップ技術　－　主要トレンドが求めるアプリケーションを可能に

著者: Brandon Becker - 03-29-2019

最も重要なアプリケーションや現在のエレクトロニクス分野の主要トレンドは、通常のシリコンデバイスで実現できる範囲を超える、高電圧、高周波、高温下の性能をますます要求しています。

シリコンカーバイド（Silicon Carbide、SiC）などの素材を使用するワイドバンドギャップ半導体技術が登場し、車載用DC-DCや電気自動車用オンボードチャージャ・アプリケーション、および太陽光発電や、無停電電源、サーバ用電源のような重要かつ高成長しているエンドアプリケーション分野において、顕著な利点と信頼性の向上を可能にしています。

オンセミコンダクターのダイオード、ドライバ、MOSFETで構成されるSiCポートフォリオと、総合的なエコシステムへの発展は、新たな2品種のMOSFET製品ある、インダストリアルグレードのNTHL080N120SC1とAEC-Q101オートモーティブグレードNVHL080N120SC1の登場により、いっそう強化されています。

ワイドバンドギャップSiCデバイスによく見られるように、NTHL080N120SC1とNVHL080N120SC1は、高電力密度と高効率動作を兼ね備えています。デバイスのフットプリントが小さいため、運用コストとシステム全体のサイズを大幅に減らすことができます。ワイドバンドギャップ半導体の一般的な特性、特に効率の向上により、電力の浪費を減少し、温度管理の容易化に直接つながります。BoM（部品表）コストの削減にとどまらず、製品全体のサイズや重量の削減にいっそう寄与します。

こうした特性が歓迎されるアプリケーションには、データやクラウドストレージに対する際限のない要望に対応するために拡大するにつれ、電力要件が非常に大きく増加しているクラウドサーバセンタなどがあります。多くのエリアで少量ずつ節約される電力と効率向上は、数十万ドルものコスト節約に匹敵するエネルギー節減や、複雑な温度管理問題の回避につながります。

こうした性能上の利点は、消費電力の最小化／効率の最大化、そして数グラムの軽量化が、燃料効率（電気自動車の場合は航続距離）に影響する車載用途においても高く評価されるものです。

すべてのアプリケーションにおいて、SiCのワイドバンドギャップ半導体に関連する電波障害（EMI）の減少は歓迎され、設計プロセスから未知の部分を取り出し、最終的にシステムの信頼性を高めます。

比較的新しく、それ故になじみのないSiC半導体技術を使ってソリューションの開発に真剣に取り組む設計エンジニアにとっては、デバイスシミュレーションツール、SPICEモデルやアプリケーション情報などのリソースは、設計プロセス全体を進め、高周波、高電力回路特有の問題に対応する最適化された設計を完成する上で不可欠となり得ます。

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