株テーマ:パワー半導体 SiC(炭化ケイ素)半導体の関連銘柄

SiCパワー半導体は、現在主流のSi(シリコン)に比べ耐高温・耐電圧・大電流特性に優れた半導体材料。耐高温・耐電圧・大電流特性に優れた半導体材料。昭和電工は、新日鐵住金グループのパワー半導体用SiC に関する関連資産を譲り受けた。昭和電工は、パワー半導体の材料となるSiC(炭化ケイ素)ウェハーの高品質グレード品の生産能力を増強する。SiCパワー半導体は現在のシリコン半導体に比べて、耐熱性や耐電圧性に優れており、次世代パワー半導体として注目されている。データセンターのサーバー電源や鉄道車両、電気自動車の急速充電スタンドでも採用が進んでいるが、より性能の優れた高品質グレード(ハイグレードエピ)は生産がフル稼働となっており、増産投資を決めた。

昭和電工は、SiC(炭化ケイ素)半導体材料の「HGE(ハイグレード・エピウェハー)」で、良品率を高めた新製品の量産を開始したと報じられている。8月に発表した第2世代高品質パワー半導体用の「HGE(ハイグレードエピ)-2G」と見られる。2Gでは、初期歩留りに影響する表面欠陥密度を2分の一以下に、変換効率を10倍以上に高めている。EVや電鉄車両のモーター駆動インバーターでの活用を想定している。

2020年までのSiCパワー半導体市場は年率27%の大きな伸びが想定されており、車載での早期実用化も検討されている。住友電工は電力の制御や供給の効率を高めるパワー半導体向け基板の量産を開始した。炭化ケイ素(SiC)を材料とする半導体で、2020年までに市場は850億円規模に拡大すると見られている。7271安永はパワー半導体に用いるセラミックス基板を高速・高精度に検査できる3D光学式外観検査装置を開発、6981村田製作所はまだ売上を計上していないパワー半導体ベンチャーの「アークティックサンドテクノロジー」を買収するなど、開発競争が激化している。三菱電機は、電力損失が世界最小のSiCパワー半導体素子を開発した。

富士電機はトヨタ系に強く、2023年度に売上高1兆円、営業利益800億円という新中期計画で、自動車用パワー半導体は46%増の2000億円、営業利益を41%増の220億円へ向けて積極投資に転じた。SiCパワー半導体で世界一を狙うロームは、3年で2500億円の投資をする予定で、2021年には生産能力を現状の3倍にあたる月産1万2000枚を目指している。東芝も、車載向けに注力する。

三菱電機、富士電機、東芝、ロームが大手と見られる。

パワー半導体は、交流を直流に変換、電圧を低下させ、モーター駆動や充電、マイコンやLSIを動作させる電力制御用半導体。プロセッサーやメモリなど普通の半導体材料がSi(シリコン)で、パワー半導体ではSiの他にSiC(炭化ケイ素)、GaN(窒化ガリウム)が用いられる。将来的にはGa2O3(酸化ガリウム)も期待されている。

現在主流のシリコン半導体では、これ以上の効率化は困難とされ、シリコンカーバイドや窒化ガリウムを使ったワイドバンドギャップ半導体の開発が進められている。パソコンなどの電源向けから、ハイブリッドカーへの応用、さらには電力系統で変換器素子として利用した場合、電力ロスが百分の一になるなど、利用価値は極めて大きい。

パワー半導体進化の系図
①SiC(炭化ケイ素)半導体
②GaN(窒化ガリウム)半導体
③Ga2O3(酸化ガリウム)半導体

SiC(炭化ケイ素)半導体 関連銘柄

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