極低温環境におけるMOSFETとショットキーバリアダイオードの導通特性と最適動作温度

Conduction Characteristics and Optimal Operating Temperature of MOSFETs and Schottky Barrier Diodes in Cryogenic Environment


増田 光希, 稲垣 春陽, 矢島 健大, 許 航, 野村 新一 (明治大); 力石 浩孝 (NIFS)


Abstract:冷凍機冷却銅電流リードによる侵入熱を低減するため、変圧器または非接触給電を用いた電源システムを考案している。整流用電力変換器は低温環境に配置されるためこれまでダイオード、MOSFET、(RB-)IGBTの導通特性を液体窒素温度まで確認した。MOSFET以外の半導体素子は低温にかけてオン電圧降下の上昇が見られたが、ショットキーバリアダイオード(SBD)は閾電圧以降IV特性の急峻な立ち上がりが見られるため低温環境において逆阻止能力を付与する際に適している可能性がある。本発表ではMOSFET、SBDの導通特性について冷凍機を利用し約10 Kまでの導通特性を確認し、最適な動作温度を決定し報告する。