EPC技術記事

シリコンは死んでいる・・・そして、ディスクリート・パワー・デバイスは死にかけている

40年以上にわたって、パワーMOSFETの構造、技術、回路構成の革新が電力に対する拡大するニーズに対応していたため、パワー・マネージメント(電源管理)の効率とコストは着実に向上しています。しかし、新しいミレニアムでは、シリコンのパワーMOSFETが理論上の限界に近づくにつれて、改善率は劇的に鈍化しています。同時に、新しい材料である窒化ガリウム(GaN)は、成熟したシリコンMOSFETの6000倍、現在市場に出ている最高のGaN製品の300倍の理論的性能限界に向けた旅を着実に進めています。

米EE Times誌
2020年6月
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GaNの先行き

小型、高速、低コスト、そして高集積のGaNオン・シリコン・デバイスは、さまざまな電力変換用途の設計者から信用を勝ち得ています。この記事では、Alex Lidow(アレックス・リドウ)がGaNのパワー・トランジスタとICを使わずに済ますことが難しくなっている理由を説明します。

英Electronic Specifier誌
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GaNがシリコン・パワーMOSFETに正面攻撃へ

今日のGaN FETは、サイズと特性が急速に向上しています。このベンチマーク・デバイスは、まだ、その理論上の性能限界から300倍も離れています。初期のGaNの採用者は、速度が必要でした。大きな例には、自動運転車用Lidar(光による検出と距離の測定)システム、ドローン、ロボット、4G / LTE基地局があります。この量は増えており、今やGaNパワー・デバイスの価格は、より遅く、より大きく、そして老朽化しているパワーMOSFETと同等レベルになっています。そして、GaNの正面攻撃の時が来ました!

独Bodo’s Power Systems
2019年6月
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PSDtv:APEC 2019でシリコンが死んだ理由をEPCが語る

PSDtvのこのエピソードでは、Efficient Power Conversion(EPC)の最高経営責任者で共同創立者であるAlex Lidow(アレックス・リドウ)が、米国カリフォルニア州アナハイムで開催されたAPEC 2019において、GaNオン・シリコン・デバイスが、なぜ今、シリコンを滅亡させるのかを説明します。

米Power Systems Design誌のビデオPSDtv
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事実が科学者の勘定について語っています:彼は、以前に、世界のエネルギー消費を15%節約し、今は、シリコンの置換材料を発見しています

この科学者は、40年前に博士号を取得し、世界のエネルギー消費の15%を一度に節約しました。彼は現在、人類のために、シリコンの代替材料を発見するための革新の旅を続けています。

私の父はいつも、個人の真の価値は、社会への貢献に基づいて評価されると私に教えてくれました。私が1975年に大学院に入学したとき、自分の情熱が半導体分野にあることに気付きました。社会への私の最高の貢献がシリコンの後継者を見つけることから生まれると感じました。私はガリウム砒素で卒業しましたが、1977年に博士号を取得した時点で、ガリウム砒素の見通しは、基本的な材料特性によって、半導体としては限界があるので、私が学んだことのすべてを、シリコンのより良いデバイスを作ることに応用する仕事につぎ込むことにしました。

中国のFortune China誌
2017年6月15日
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GaNオン・シリコンのパワー・デバイス:シリコン・ベースのパワーMOSFETを退陣させる方法

効率的な電力変換のために設計された窒化ガリウム(GaN)のパワー・トランジスタは、7年間、生産されています。GaNの優れたスイッチング速度によって、光による検出と距離の測定、包絡線追跡、無線充電などの新しい市場が生まれました。これらの市場は、GaN製品が大量生産、低製造コスト、そして信頼性が高いとの評判を得ることを可能にしました。これらのすべてがDC-DCコンバータ、AC-DCコンバータ、自動車などのアプリケーションで、より保守的な設計技術者が評価プロセスを始めるための十分なインセンティブになっています。では、120億米ドルのシリコン・パワーMOSFET(金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ)市場が転換するための残りの障壁は何ですか? それは、自信です。

Alex Lidow
2017年3月
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シリコンのライバルが、米アップル社、米グーグル社、米テスラモーターズ社が注目するチップ市場に忍び寄っています

シリコン・バレーという名称の元になった原料に、有望な新しいライバルが立ちはだかっています―― 窒化ガリウム(GaN)。この新参者は、300億米ドルの半導体電源市場に突入する用意が整っていると言われています。米アップル社(AAPL)のiPhoneの充電器からテスラモーターズ社(TSLA)の高級電気自動車に至るまで「壁にプラグを差し込まない」という市場です。

米Investor's Business Daily紙
2016年7月
July 2016
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シリコンのパイオニア、シリコンと電源コードへの葬送ラッパを吹く

火曜日、私は、米国カリフォルニア州エルセグンドの半導体企業EPC社の創立者であるAlex Lidow(アレックス・リドウ)と対談するという幸運に恵まれました。彼は、半導体の世界では、ちょっとした有名人です。Lidowは、1977年に、半導体売上高の何10億米ドルの基礎となったデバイス「パワーMOSFET」を思い付きました。

彼の新会社は、「Efficient Power Conversion」の頭文字をとった名称で、MOSFETの基礎となり、半導体の最も一般的な種類であるシリコンに対して、それと異なる材料である窒化ガリウム、一般的にGaNと略記されますが、これで置き換えを狙っています。Lidowは、同社が新たに改良したGaNを「eGaN」と呼んでいます。

米バロンズ紙
Tiernan Ray
2016年6月29日
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eGaN対シリコン:同期整流器においてeGaN FETとシリコンMOSFETのデッドタイム損失を比較

ハードスイッチ、ソフトスイッチ、高周波といった電力変換など、さまざまなアプリケーションにおいて、eGaN FETとシリコンMOSFETとの比較がいくつか実施されています。これらの比較は、シリコンMOSFETを上回る高効率と高電力密度が得られるというeGaN FETの優位性を示しています。ここでは、同期整流器(SR)のアプリケーションへのeGaN FETの利用、およびデッドタイム管理の重要性に焦点を当てます。eGaN FETは、低オン抵抗RDS(on)で低電荷というメリットだけでなく、同期整流器におけるデッドタイムによる損失を劇的に低減できることを示します。

米Power Systems Design誌
By: John Glaser博士、David Reusch博士、Efficient Power Conversion
2016年6月13日
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GaN:1度で1つのシリコンのアプリケーションを粉砕する

エンハンスメント・モード窒化ガリウム・トランジスタは、4年以上の間、市販品を入手可能であり、成熟したシリコン・パワーMOSFETによって以前から独占されていた多くのアプリケーションに浸透してきています。

Power Pulse
寄稿者:Alex Lidow
2013年10月

Are GaN Transistors Ready for Prime Time?

Gallium Nitride transistors have been available since Eudyna and Nitronex first introduced depletion-mode RF transistors in about 2005. Since then many new companies have entered the field with both RF transistors (e.g. RFMD, Triquint, Cree, Freescale, Integra, HRL, M/A-COM, and others), and transistors designed to replace power MOSFETs in power conversion applications (e.g. Transphorm, International Rectifier, GaN Systems, microGaN, and Efficient Power Conversion). This article discusses if this ground swell of activity mean that GaN transistors are ready to replace power MOSFETs, and, if so, why?

By Alex Lidow, Ph.D., CEO, EPC
Power Pulse.Net

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GaN – the New Frontier for Power Conversion

Due to its advantages GaN will probably become the dominant technology. GaN has a much higher critical electric field than silicon which enables this new class of devices to withstand much greater voltage from drain to source with much less penalty in on-resistance.

By Alex Lidow, PhD
Bodo’s Power Systems
June, 2010

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Can Gallium Nitride Replace Silicon?

For the past three decades, Silicon-based power management efficiency and cost have shown steady improvement. In the last few years, however, the rate of improvement has slowed as the Silicon power MOSFET has asymptotically approached its theoretical bounds. Gallium Nitride grown on top of a silicon substrate could displace Silicon across a significant portion of the power management market.

By Alex Lidow, PhD
Power Electronics Europe
Issue 2, 2010

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GaN vs. Silicon in Power Management

Efficient Power Conversion Corporation (EPC) recently introduced the first enhancement-mode GaN-on-silicon power transistors designed specifically as power MOSFET replacements. These products were designed to be produced in high-volume at low cost using standard silicon manufacturing technology and facilities.

By Alex Lidow, PhD
ECN
March 2, 2010

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