ニュース: マイクロエレクトロニクス
2020年4月8日
アリゾナ州立大学アイラ・A・フルトン工学部の電気工学助教授であるフーチャン・フー氏は、ウルトラワイドバンドギャップ半導体の可能性を探求するため、2024年度全米科学財団(NSF)教員早期キャリア開発プログラム(CAREER)賞を受賞した。パワーエレクトロニクスを強化するための材料窒化アルミニウム (AlN)。
Fu は、電力の流れをより効率的に制御し、シリコンで作られたトランジスタよりも高温と高電圧に対応できる、AlN ベースのパワー電界効果トランジスタ (FET) の開発を目指しています。また、AlN は、パワーエレクトロニクスにおいて、炭化ケイ素や窒化ガリウムなどのワイドバンドギャップ半導体材料よりも優れた性能を発揮すると期待されています。
写真: アリゾナ州立大学アイラ・A・フルトン工学部電気工学助教授、Houqiang Fu 氏。グラフィック:Erika Gronek/ASU。
「窒化アルミニウムパワーエレクトロニクスは優れた性能を提供し、送電網の近代化、交通機関の電化、温室効果ガスの排出に大きな影響を与える可能性があります」とフー氏は言います。 「エレクトロニクスは、現在のグリッドインフラストラクチャの回復力、信頼性、効率性も劇的に向上させます。また、停電による健康と経済への影響を軽減し、エネルギー安全保障を改善するのにも役立ちます。」同氏は、窒化アルミニウムの電気伝導性を向上させる材料の能力により、最終的には消費者の電気代の削減につながり、太陽光や風力などの再生可能エネルギー源の送電網統合を加速できる可能性があると付け加えた。
AlN デバイスは、電力網での用途を超えて、53 回の充電で電気自動車の航続距離を延ばすことができます。米国自動車協会の調査では、消費者のXNUMX%が電気自動車の導入を躊躇する主な懸念事項として航続距離への懸念を挙げており、フー氏は航続距離の向上により消費者への普及が促進されると予想している。
将来のパワーエレクトロニクスの青写真を開発する
窒化アルミニウムには有望な特性がありますが、この材料をパワーエレクトロニクスに効果的に使用する方法に関する知識が不足しているため、その能力を最大限に発揮することができません。
AlN を使用してパワー エレクトロニクスを構築する方法をより深く理解するために、Fu 氏は 5 年間の調査を主導し、この材料の使用が直面している主な問題を克服する最善の方法を決定します。
研究の多くは、ASU中核研究施設の半導体に焦点を当てた部分で行われ、AlNの製造に必要な結晶を成長させ、精製し、パワーエレクトロニクスデバイスに加工し、そのデバイスを電気機器に統合する最適な方法に焦点を当てることになる。システム。
フー氏はこのプロジェクトに関与する唯一の教員となるが、博士課程の学生2名が彼を支援するほか、ASUの工学研究修士課程(MORE)、TSMC AZフェローシップ、フルトン学部研究イニシアチブ (FURI)。
「マイクロエレクトロニクス業界でのキャリアに興味のある人にとって、この研究分野は、ナノ加工、材料特性評価、半導体デバイス物理学、材料成長など、半導体分野で非常に求められている学際的なスキルを身につけることができます。」フーさんは言う。
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- 情報源: https://www.semiconductor-today.com/news_items/2024/apr/asu-090424.shtml
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