EPC技術記事

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を不要にする方法

高効率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年の間、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において、より保守的な設計技術者が評価プロセスを始めるために十分なインセンティブとなっています。そして、120億米ドル規模のシリコン・パワーMOSFET(金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ)市場に転換するための残った障壁は何ですか? つまり、自信です。設計技術者、製造技術者、購買管理者、上級管理者がすべて、GaNが新しい技術を採用するリスクを相殺して余りある利点を提供すると確信する必要があります。サプライチェーンのリスク、コストのリスク、信頼性のリスクの3つの重要なリスク要因を見てみましょう。

IEEE Spectrum誌
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ネット接続したコネクテッド・カーは、窒化ガリウムを介して接続します

自動車用途の推進力として、自動運転車や電気推進の台頭に伴って、シリコン基板(GaNオン・シリコン)上に成長させた窒化ガリウムに基づくパワー・デバイスの巨大な新市場が出現しています。

米オンライン・ニュースDesign World
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GaNの力と進化

窒化ガリウム(GaN)・オン・シリコンの低耐圧パワー・デバイスは、2010年に商用利用が始まって以来、多くの新しいアプリケーションを実現可能にしてきています。LiDAR(光による検出と距離の測定)、包絡線追跡、ワイヤレス・パワーなどの新しい市場は、GaNの優れたスイッチング速度によって登場しました。これらの新しいアプリケーションは、強力なサプライチェーン(供給網)の構築、生産コストの削減、信頼性の高い実績の積み重ねに貢献しています。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において、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となっています。このシリーズでは、最終製品を新しいレベルで差異化するために、GaNの利点を活用している多くの量産レベルのアプリケーションをいくつか説明します。まず、採用率の加速に起因する要因を探ることは有益です。

米Power Systems Design誌
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eGaN FETの電力変換向けに拡張するエコシステム

近年、GaNベースの電力変換は、従来のSiトランジスタを上回るeGaN FETの本質的な利点によって人気が高まっています。コンバータの設計をSiからGaNに移行すると、システム内のすべての部品を検討が要求される多くのシステム・レベルの改良が行われます。この傾向は、GaNベースの設計をサポートするパワー・エレクトロニクスのエコシステムの拡張に拍車を掛けて続けることになります。

米ニュース・サイトPower Systems Designs
By Edward A. Jones, Michael de Rooij, and David Reusch
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GaNパワーが道を切り開く、Air Fuel規格を介して米デル社のLatitude 7285の中へ

GaNパワー素子技術は、AirFuel規格を採用した米デル社のLatitudeコンピュータの製品化によって、この業界の主要アプリケーションへの道を切り開いています。

米Planet Analog
2017年7月19日
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パワー・チップではあるが、私たちが知っているようなものではない

Max Smolaks氏は、電源系統のシリコンに代わる新しい材料である窒化ガリウムを歓迎しています。

過去35年間、ほとんどの電源は、パワーMOSFET(金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ)、すなわち、電気をオン/オフしたり、状態を調整したりするために使われるシリコン製の電圧制御デバイスに依存していました。

英Data Center Dynamics誌
2017年4月19日
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GaNアプリケーション:パワー・マネージメント(電源管理)で次のステップに進展へ

APEC 2017で、Efficient Power Conversion社によって実証されたGaNアプリケーションの一部を見てください。

米EDN Network
2017年4月3日
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APEC 2017:GaN技術、私たちの生き方を変える準備をする

APEC 2017で、Efficient Power Conversion(EPC)は、もうすぐ私たちの生き方が変わることを証明しようとして、eGaN技術を使ったアプリケーションを展示しました。

オンライン・ニュースの米Electronics360
2017年3月29日
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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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窒化ガリウム半導体に関する米レイセオン社の仕事は、レーダーを超えて広がりました

米国マサチューセッツ州アンドーバー発:米レイセオン社のIntegrated Air Defense Centerの正面玄関に非常に大きなマイクロ波電子機器があり、これが電子レンジの元祖として使われたことを思い出します。レイセオン社のエンジニアは、同社が開発していたレーダー・システムで使われたマグネトロンの近くに立っていたとき、彼のキャンディー・バーが溶けてしまうことを発見しました。その後、今日、どの家庭のキッチンにもある機器が発明されました。ほぼ冷蔵庫サイズの電子レンジの元祖は、金属の暖炉の内に置かれたものは何でも、とてもよく調理できたように見えます。これは、マグネトロンからのマイクロ波を包むように意図されました。

米Ars Technica
2016年6月9日
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思慮に富んだ基板設計は、GaNの可能性の鍵を開けます

スイッチング速度が速いパワー・トランジスタは、電源の小型化とエネルギー伝送の高効率化を可能にします。実際、設計者は、ヒートシンクの除去によって、ワイヤレス・パワー伝送を可能にする電源などで、まったく新しい形状のパワー段やモジュールを思い浮かべることができます。シリコン基板上に形成した窒化ガリウム(GaN)・トランジスタは、電源を高効率化でき、実装面積の削減に貢献します。

米Electronic Design誌
2016年3月
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5G基地局のアーキテクチャ:半導体の潜在的なソリューション

eGaN技術は、5Gの基地局インフラの電力効率に対して、最も重要なソリューションの1つとして期待されています:ピーク値対平均値の比が5Gでは悪化します。現時点で、eGaNパワー・トランジスタは、包絡線追跡を実現できる1つの方法として明らかですが、eGaN技術が進歩するにつれて、今後3〜5年の間に多くのアプリケーションが出現するでしょう。

米EDN誌
Steve Taranovich
2015年7月17日
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新しい半導体チップが無線充電の火付け役になります

EPC社は、無線充電の用途を対象とした新しい製品で、米MIT Technology Review誌の注目を集めています。ワイヤレス・パワー・システムの市場を飛躍させる触媒としてEPC社を認めています。この著者は、普遍的に技術標準を受け入れる必要性を強調しています。「・・・利便性、コスト、効率」が、任意の標準規格が広く採用されるために必要なすべての要因です、というAlex Lidow(アレックス・リドウ)のコメントを引用して、彼の立場を裏付けています・・・

米MIT Technology Review誌
2015年7月15日
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燃料エネルギーとの戦いでリベンジ

電力変換には、さまざまな電気機器を機能させるために、電気をある形態から別の形態に変換する非常に小型のデバイスを生み出す必要があります。今までは、シリコンが、電力変換処理の好ましい媒体となっていましたが、その効果の限界に達するにつれ、新しい材料への関心が高まってきています。

米Los Angeles Business Journal誌
2015年6月21日
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窒化ガリウム・パワー・トランジスタがシリコンよりも安価に

先週、米国カリフォルニア州エルセグンドに本拠を置くEfficient Power Conversion社は、窒化ガリウムで作ったパワー・トランジスタ2品種を製品化し、シリコンの対応品よりも安価であると発表しました。「シリコンに比べて、本当に高性能で低コストなデバイスは、これが初めてです」とCEO(最高経営責任者)のAlex Lidow(アレックス・リドウ)は述べています。さらに、「窒化ガリウムは、聖火を受け取り、今、それを持って走っています」とも語りました

IEEE Spectrum誌
May 8, 2015
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ムーアの法則50年:その過去と未来

「ムーアの法則は、新しい素材について何かにモーフィング(ある物体から別の物体へと自然に変形する映像をみせること)しています」と半導体業界に長く身を置き、Efficient Power Conversion(EPC)社のCEO(最高経営責任者)であるAlex Lidow(アレックス・リドウ)は述べています。EPC社は、電子のより良い導電体である窒化ガリウム(GaN)を、シリコンとの置き換えが可能なレベルにし、シリコンを上回る特性と電力効率のメリットを提供しています、とも語りました。GaNは、すでに電力変換と無線通信に使われており、いつかデジタル・チップへの道をたどることができます。「60年ぶりに初めて、小型化というよりも、優れた材料としての有力な候補になります」と語っています。

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米Network World誌
2015年4月17日

アディオス、シリコン:エキゾチックな設計は、なぜ、あなたの携帯端末内のチップの未来なのですか

チップの進歩は、次々と起こる技術革新の原動力となっています――パソコン、インターネット、スマートフォン、スマートウォッチ、そして、すぐに自動運転車。III-V族の材料に未来を賭けている1つの企業がEfficient Power Conversion社で、最高経営責任者(CEO)のAlex Lidow(アレックス・リドウ)が率いる34人のスタートアップ企業です。EPC社は、すでに窒化ガリウム(GaN)で作ったIII-V族の層を組み込んだデバイスからの収益で安定に成長しています。2016年か2017年には、コンピュータ・プロセッサで思考を行う論理回路として動作するように、窒化ガリウムの製造プロセスを対応させようとしています。窒化ガリウムの電気的特性のため、従来のシリコンを超えて、「すぐに、何1000倍もの潜在的な改善を実現できます」とも語っています。

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米CNET.com誌
2015年4月17日

シリコンを押しのけ、窒化ガリウム・チップが引き継ぐ

米VentureBeat誌のDean Takahashi氏がAlex Lidow(アレックス・リドウ)を紹介:シリコン・チップは、現代のエレクトロニクスの基盤として数10年の長きにわたって利用されています。しかし、化合物材料の窒化ガリウム(GaN)に基づく新しい種類のチップは、高性能、低消費電力、低コストなので、シリコンの座を奪うとみられています。

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米VentureBeat誌
2015年4月2日

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