Toshihiko Takakura 研究室
主宰者:Toshihiko Takakura
東京大学
AI 要約(直近 5 年の研究成果)
本研究室は、電力変換装置に用いられる半導体素子、特に絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT)の性能向上と設計最適化に関する研究を行っています。研究の主要な対象は、IGBTの電力損失削減と高耐圧化です。具体的には、オン時の導通損失、ターンオフ時のエネルギー損失、逆方向動作時の回復損失といった複数の損失機構を低減することで、より効率的で信頼性の高い電力素子の実現を目指しています。
研究手法としては、計算機シミュレーション(TCAD)と実験デバイスの設計・試作を組み合わせています。背面ゲート電極を導入する多重ゲート構造や、エッジ終端部の最適化設計といった新しい素子構造を提案し、シミュレーションで動作原理を解析した後、実際のシリコン素子で検証しています。これにより、複数の損失低減メカニズムを同時に実現する設計方針を確立してきました。
主要な成果として、複数の独立したゲート電極を制御することで、従来の設計では両立困難であった低損失と低オン抵抗を両立できることを実証しました。また、双方向導通機能を持つIGBT設計により、従来必要だったフリーホイーリングダイオードを省略できる可能性を示しています。さらに、プロセス簡略化と耐圧向上を両立させるエッジ終端設計法の開発も進めており、300mm大口径ウェーハへの対応を含む実用化に向けた研究を展開しています。
※ AI(Claude)が、公開されている論文要旨から研究の問い・手法・主要な発見を事実情報として抽出・再構成して自動生成しています。誤りを含む可能性があるため、正確性は研究室公式情報でご確認ください。
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研究成果(15 件)
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- DOI: https://doi.org/10.1109/ted.2026.3698815
- [2026] Multi-Gate Control for Conduction Loss Reduction via Transient Built-in Voltage Bypass in IGBTDOI: https://doi.org/10.1109/ispsd64561.2026.11553924
- DOI: https://doi.org/10.35848/1347-4065/ae248a
- DOI: https://doi.org/10.23919/ispsd62843.2025.11117454
- DOI: https://doi.org/10.1109/ted.2025.3636114
- DOI: https://doi.org/10.7567/ssdm.2025.m-8-04
- DOI: https://doi.org/10.23919/ispsd62843.2025.11117441
- DOI: https://doi.org/10.1109/ispsd59661.2024.10579631
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- DOI: https://doi.org/10.1541/ieejeiss.144.245
- DOI: https://doi.org/10.1109/ispsd59661.2024.10579686
- DOI: https://doi.org/10.1109/ispsd57135.2023.10147483
- DOI: https://doi.org/10.1109/ispsd49238.2022.9813656
- DOI: https://doi.org/10.1109/edtm50988.2021.9420922
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