工学
はじめてのパワー半導体デバイス
パワー半導体のわかりやすい教科書が登場！
モビリティの電動化やフィジカルAI、AIデータセンターの増設など変化が著しい技術環境において、電力供給の高効率化や省エネルギー化を担うパワー半導体デバイスの重要性が増しています。
本書は大学の講義資料を基礎とし、大学・高等専門学校の学生や企業の若手技術者に向けた教科書となることを意図して構成しています。pn接合やMOS構造といった基本原理をはじめ、MOSFETやIGBTの動作原理、さらにSiCやGaNなどのワイドバンドギャップ半導体材料の物性特性プロセス技術まで詳細に解説。
最前線の技術課題に直結する基礎知識を体系的に修得し、次世代の学術基盤を構築するための一冊です。
電子書籍¥3,080 小売希望価格（税込）
ペーパーバック（カバーなし）¥3,080小売希望価格（税込）
単行本（カバーあり）¥3,080小売希望価格（税込）
基本情報
| 発売日 | 2026年10月9日 |
|---|---|
| 本体価格 | 2,800円 |
| ページ数 | 196 ページ ※印刷物 |
| サイズ | B5 |
| ISBN(POD) | 9784764961609 |
| ISBN (カバー付単行本) |
9784764908048 |
| ジャンル | 工学 |
| タグ | 電子工学, 物理学, 教科書, 近代科学社Digital |
| 電子書籍形式 | 固定型 |
主要目次
第1章 パワー半導体はEV・太陽光・データセンタでどう使われるのか
1.1 パワー半導体デバイスを使ってどのように電力変換をするのか
1.2 電気自動車(EV) におけるパワー半導体デバイスの役割
1.3 太陽光発電におけるパワー半導体デバイスの役割
1.4 AI データセンタにおけるパワー半導体デバイスの役割
第2章 パワー半導体デバイスの基本—pn接合、金属半導体接合、そしてMOS 構造一
2.1 半導体内の動作を表す基本方程式
2.2 pn接合ならびに pin ダイオード
2.3 金属半導体接合とショットキーバリアダイオード
2.4 MOS 構造
2.5 演習問題
第3章 パワー半導体デバイスの種類と特徴
3.1 パワーエレクトロニクスの成立と発展
3.2 パワー半導体デバイスを使うとなぜ省エネができるのか?
3.3 パワー半導体デバイスの構造的特徴
3.4 横型素子と縦型素子
3.5 なぜ MOSFETとIGBT が今でもパワー半導体デバイスの主役であり続けられるのか
3.6 ユニポーラ型素子 (MOSFET) とバイポーラ型素子(IGBT)
3.7 演習問題
第4章 シリコン MOSFET
4.1 セル構造
4.2 電流-電圧特性
4.3 オン抵抗
4.4 低オン抵抗化に向けた設計
4.5 MOSFETの耐圧確保の際に注意すべきこと
4.6 MOSFETのスイッチング特性
4.7 耐圧クラス別素子構造のまとめ
4.8 演習問題
第5章 シリコン IGBT
5.1 セル構造
5.2 電流-電圧特性
5.3 スイッチング特性
5.4 IGBT 特有の破壊メカニズム: 寄生サイリスタのラッチアップ
5.5 IGBT 実動作上での破壊耐量の確保
5.6 IGBT セル構造の進展
5.7 演習問題
第6章 シリコン MOSFET ならびに IGBTの作製プロセス
6.1 プレーナ MOSFET
6.2 トレンチ IGBT
6.3 スーパージャンクション (SJ)-MOSFET
6.4 トレンチフィールドプレート MOSFET
6.5 IGBT 薄ウェハプロセス
6.6 演習問題
第7章 ワイドバンドギャップ半導体が優れる理由
7.1 ワイドバンドギャップパワー半導体デバイスの優位点
7.2 ワイドバンドギャップ半導体はユニポーラ素子の方が低オン抵抗化に有利か
7.3 演習問題
第8章 ワイドバンドギャップ パワー半導体デバイス①―SiC パワー半導体デバイスー
8.1 SiC 結晶
8.2 SiC ショットキーバリアダイオード (SiC SBD)
8.3 SiC MOSFET
8.4 SiC MOSFET 作製プロセス
8.5 演習問題
第9章 ワイドバンドギャップパワー半導体デバイス ②―GaNパワー半導体デバイスー
9.1 GaN HEMT
9.2 演習問題
解答
索引