H28年度 パワーデバイス特論   Advanced Power Semiconductor Devices

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開講元
電気電子コース
担当教員名
高田 育紀  GOURAB MAJUMDAR 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
火7-8(S223)  水1-2(S223)  
クラス
-
科目コード
EEE.D481
単位数
2
開講年度
H28年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
H28年4月27日
講義資料更新日
H30年9月20日
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

電気自動車や省エネルギーの視点から注目されているパワーデバイス(電力用半導体デバイス)の歴史, 動作原理, 現在の問題点等の全容を概説する。パワーデバイスは, 数百V~数千Vの高耐圧と破壊限界を扱うのであるが、意外にもメモリやCPUよりも単純な機構で動作している。その理解に必要な基本的で単純な考え方を紹介する。さらにパワーデバイス開発における問題の発見, 解決の実例を出来るだけ示したい。

到達目標

1.パワーデバイスを使用する為の基本情報を把握する。
2.パワーデバイス動作の鍵になっている原理を理解する。
3.産業界における開発活動の一端を知る。

キーワード

pinダイオード, IGBT, 破壊現象とその限界(安全動作領域), SiCやGaNデバイス

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- - - -

授業の進め方

教科書の内容に加えてトピックスを説明する。
講義時に必要な図等の資料を配布する。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 ワーデバイスの紹介 特徴, 歴史-水銀整流器からIGBTまで- --
第2回 半導体の基礎情報 パワーデバイスの核心は何か! --
第3回 パワーデバイスに共通する機能,技術 -I オフ/オン, 電流制御 --
第4回 パワーデバイスに共通する機能,技術 -II 安全動作領域, パッケージ --
第5回 パワーデバイスの構造と動作-I ダイオード, サイリスタのON動作 --
第6回 パワーデバイスの構造と動作-II GTO, MOSFETのON/OFF動作 --
第7回 パワーデバイスの構造と動作-IIIa バイポーラ トランジスタの基本動作 --
第8回 パワーデバイスの構造と動作-IIIb バイポーラ トランジスタの破壊現象 --
第9回 パワーデバイスの構造と動作-IV ダイオードの降伏動作 --
第10回 パワーデバイスの構造と動作-V IGBTのON/OFF動作 --
第11回 パワーデバイス固有の問題 宇宙線破壊 --
第12回 パワーデバイスの極限動作 IGBT破壊, 高温, 低温, 耐圧, ON/OFF速度 --
第13回 パワーデバイスの信頼性と課題 新材料デバイス, .. --
第14回 モジュール構造の必然性と発展 [Majumdar講義] --
第15回 パワーデバイスの最新動向と将来展望 [Majumdar講義] --

教科書

高田 著「パワーデバイスの基礎-I (第2版)」 (大岡山生協で購入可)

参考書、講義資料等

高田 著「パワーデバイスの基礎-II, -III」
講義で必要になる資料は講義毎に配布する.

成績評価の基準及び方法

2回(中間, 期末)のレポートと講義内容に対する質問内容から評価する.
中間レポートは, 講義開始時に提示する課題資料の理解度を見る. 期末レポートは, パワーデバイスの理解度を見る.

関連する科目

  • EEE.P311 : パワーエレクトロニクス
  • EEE.D211 : 半導体物性

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特になし

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