大学院 工学研究科 修士課程 電気電子工学専攻 服部研究室2年の 林郡君さんが、関西学院大学との共同研究で行ったパワーデバイスのトポロジー最適化に関する研究成果が、電子情報通信学会の論文誌に掲載されました。従来のパワーデバイスの構造設計は、設計者が基本構造を考え、次に目標性能を満たすために様々なパラメータをシミュレーションを駆使し、試行錯誤して最適化されてきました。この方法では、莫大な工数が必要な上、最終構造案は、設計者の経験に委ねられるため、最適であるという保証はありませんでした。服部研究室では、主に機械分野で使用されてきたトポロジー最適化を用いた構造設計技術をパワー半導体に適用し、デバイス構造設計の大幅な工数削減に貢献することに取り組んでいます。
本論文では、PNダイオードを対象とし、オン抵抗は初期特性と同じで、耐圧特性を大幅に向上できる構造の導出を試みました。材料がGaNの場合は、ドリフト層がPNのコラムからなる構造が導出され、Siの場合は、ドリフト層がi層(真性半導体)になる構造が導出されました。この導出された構造は、理論的にも正しいことが証明されており、本手法がデバイスの構造設計に適用できる可能性があることを示しました。

■論文の詳細はこちらhttps://search.ieice.org/bin/summary.php?id=j109-c_2_85&category=-C&year=2026&lang=J&abst=