テクノロジー
「高性能なのに普及しない」GaN半導体。長年エンジニアを悩ませた“速すぎて壊れる”ジレンマを米国立研究所が解決
データセンターの電力密度が急増し、従来のシリコン半導体では対応しきれない課題に対し、オークリッジ国立研究所がロームのGaN半導体デバイスを用いた標準化モジュールを開発した。このモジュールは、GaNの高速スイッチング性能を阻害する寄生インダクタンスの問題を解決し、AIデータセンターやEVなど多様な用途で高効率・高電力密度を実現する共通解となる。
別名: 窒化ガリウム, Gallium Nitride
窒化ガリウム(GaN)を用いた次世代のパワー半導体デバイスです。従来のシリコン(Si)と比較してバンドギャップが広く、高い絶縁破壊電界強度と電子移動度を持つことが特徴です。これにより、デバイスの小型化、高効率化、そしてMHz帯での高速スイッチングが可能になります。データセンターの電源ユニット、電気自動車(EV)の車載充電器、太陽光発電のマイクロインバータ、スマートフォンの急速充電器など、電力密度の向上と省エネルギーが求められる分野で急速に採用が進んでいます。一方で、高速動作ゆえにパッケージの寄生インダクタンスによる電圧スパイクの影響を受けやすいという設計上の課題も抱えています。