次世代パワー半導体デバイスの超高周波応用に向けた研究

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本年度は研究計画に基づき，誤点弧解析と電界共鳴型の非接触給電について研究を遂行した。本研究計画では高周波大電力応用を可能とする次世代パワー半導体デバイスの基礎的研究とその応用研究を並行することで研究成果が利用されやすくなるように立案した。誤点弧解析においてはSi-MOSFETとGaN HEMTの間においてリカバリ特性の有無による誤点弧発生時のメカニズムの違いがみられた。本研究ではGaN HEMTの誤点弧に関して理想等価回路モデルを構築し，理論解析を行い，ECCE2015にて発表した。この成果は，デバイスの違いにより誤点弧の抑制方法が異なることを示唆しており，解析式を用いることで誤点弧が発生するかどうか，また，誤点弧の抑制に関する指標を提示することができる。電界共鳴型の非接触給電に関しては，85kHzを共振周波数とする大型の実機を構築し，送電器と受電器との間の電力伝送距離を変化させた場合の特性について等価回路モデルと実験結果との整合性を確認し，ECCE2015にて発表している。また，13.56MHzを共振周波数とする実機を構築し，送電器と受電器との間の電力伝送距離だけでなく，左右，上下の位置ズレ特性について実験した結果をINTELEC2015にて発表している。更に，電界共鳴型非接触給電の基礎解析としてラグランジアンを用いた理論解析についても検討しており，この成果については，IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineeringにて掲載されている。以上の研究成果は電界共鳴型の基礎解析や基礎特性を示す。