丰田认真推进SiC功率半导体，设置专门生产线并做实车试验【3】

不同用途的半导体在混合动力车配备的半导体中所占的比例。从按面积计算的使用量来看，高档车“LS600h”和量贩车“普锐斯”的功率半导体均占1/4的比例。（该图来源于丰田）

为了降低SiC功率半导体的成本，丰田在开发芯片面积较小的元件构造。这是一种在垂直方向形成晶体管栅电极的沟道构造（图4）。据称试制的晶体管以4?～5?m的间距形成，今后还将进一步缩小。沟道构造在硅晶体管中比较普遍，而采用这种构造的SiC产品，各企业都还在开发之中。SiC比硅坚硬，很难在短时间内加工出深沟。估计该公司还会推进加工沟道所需高速蚀刻技术的开发。

图4 开发出有助于降低成本的元件构造

不同种类功率半导体元件的截面。此次的开发品是可使芯片面积与硅产品同等的SiC沟道型。（该图来源于丰田）

SiC功率半导体的实用化还存在其他课题。要使SiC功率半导体在250℃的高温下依然能够发挥半导体的功能，还需要找到与只能在一百几十℃以下运行的硅产品相异的最佳工作温度。丰田认为200～250℃之间存在最佳温度点。另外，还需要找到可在该工作温度下使用的封装材料。

另外，低损耗功率半导体材料除了SiC以外，还有GaN。据丰田介绍，该公司认为SiC比较适合用于处理大电流（驱动用马达等）的半导体用途，因此目前并未考虑GaN。至于GaN半导体，丰田似乎正在探索将其用于汽车电源周边元器件的可能性。（作者：三宅 常之，日经技术在线！供稿）