TSUKUBA POWER ELECTRONICS LABORATORY

Research outcomes in 2019fy

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学術雑誌掲載論文 (Journals)

  1. Ryuji Iijima, Takanori Isobe, Hiroshi Tadano, “Optimized Short-Through Time Distribution for Inductor Current Ripple Reduction in Z-Source Inverters Using Space-Vector Modulation” IEEE Transactions on Industry Applications, Vol. 55, No. 3, pp. 2922-2930, May-June 2019,  DOI:10.1109/TIA.2019.2898848
  2. Yushi Koyama, Takanori Isobe, “Current control of modular multilevel converters with phase‐shifted pwm using a daisy‐chained distributed control system,” IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering (Early Access), DOI:10.1002/tee.22905
  3. Masataka Okawa, Ruito Aiba, Taiga Kanamori, Yusuke Kobayashi, Shinsuke Harada, Hiroshi Yano, and Noriyuki Iwamuro,, “First Demonstration of Short-Circuit Capability for a 1.2 kV SiC SWITCH-MOS,” IEEE Journal of Electron Devices Society, vol.7, pp.613-620, 2019, DOI:10.1109/JEDS.2019.2917563.
  4. Noriyuki Iwamuro, “Recent Progress of SiC MOSFET Devices,” Material Science Forum, vol. 954, pp.90-98, 2019.
  5. T. Isobe, R. A. Barrera-Cardenas, Z. He, Y. Zou, K. Terazono and H. Tadano, “Control of Three-Phase Solid-State Transformer with Phase-Separated Configuration for Minimized Energy Storage Capacitors,” IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics (Early Access), DOI: 10.1109/JESTPE.2019.2923785
  6. H.Shimizu, N. Watanabe, T. Morikawa, A. Shima, and N. Iwamuro, “1.2 kV SiC SBD-embedded MOSFET with extension structure and titanium-based single contact,” Japanese Journal of Applied Physics, https://doi.org/10.7567/1347-4065/ab65a5
  7. Chen Zhang, Marta Molinas, Sjur Foyen, Jon Are Suul, Takanori Isobe, “An Integrated Method for Generating VSCs’ Periodical Steady-state Conditions and HSS-based Impedance Model,” IEEE Transactions on Power Delivery (Early Access), DOI: 10.1109/TPWRD.2020.2965771.
  8. C. Zhang, M. Molinas, S. Føyen, J. A. Suul and T. Isobe, “Harmonic Domain SISO Equivalent Impedance Modeling and Stability Analysis of a Single-phase Grid Connected VSC,” in IEEE Transactions on Power Electronics (Early Access), DOI: 10.1109/TPEL.2020.2970390.
  9. J. Zhang, T. Isobe and H. Tadano, “Model-Based Control for Grid-Tied Inverters Operated in Discontinuous Current Mode with Low Harmonic Current Distortion,” in IEEE Transactions on Power Electronics (Early Access), DOI: 10.1109/TPEL.2020.2978871.
  10. H. Xu, S. Nomura and T. Isobe, “Design and Development of a High-Frequency Magnet Prototype for Magnetic Hyperthermia Applications,” in IEEE Transactions on Applied Superconductivity (Early Access), DOI: 10.1109/TASC.2020.2978791.
  11. T. Ohashi, R. Iijima, and H. Yano, “Dominant scattering mechanism in SiC MOSFET: comparative study of the universal mobility and the theoretically calculated channel mobility,” Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 59, No. 3, pp. 034003-1 -10, Mar. 2020.
  12. H. Nemoto, D. Okamoto, X. Zhang, M. Sometani, M. Okamoto, T. Hatakeyama, S. Harada, N. Iwamuro, and H. Yano, “Conduction mechanisms of oxide leakage current in p-channel 4H-SiC MOSFETs,” Japanese Journal of Applied Physics, DOI: 10.35848/1447-4065/ab7ddb, Mar. 2020.

 

学会・研究会発表（国際学会）(Proceedings – International)

  1. H. Zhang, R. Barrera-Cardenas, R. Iijima, T. Isobe, H. Tadano, “Passive Components Size Reduction in Solid-State Transformers for EV Fast Charging System,” in the 3rd IEEE International Conference on DC Microgrids (ICDCM2019), May 20-23, Matsue, Japan.
  2. N. Iwamuro,”Recent Progress of SiC-MOSFETs and Their Futures(Invited),” in Proc. Inter. Conf. on Electronic Packageing 2019, Apr. 2019, FA2-3, pp.260-264.
  3. N. Iwamuro,”Recent Progress of SiC-MOSFETs and Competition with state-of-the-art Si-IGBTs (Keynote Speech),” WiPDA-Asia 2019, Taipei, May. 2019.
  4. Kailun Yao, Hiroshi Yano, and Noriyuki Iwamuro ”Investigation of UIS Capability for -600V Class Vertical SiC p-channel MOSFET,” in Proceedings of International Symposium on Power Semiconductor Devices & ICs (IEEE ISPSD) 2019, pp. 187-190, May, Shanghai (China).
  5. Ruito Aiba, Masataka Okawa, Taiga Kanamori, Yusuke Kobayashi, Shinsuke Harada, Hiroshi Yano, and Noriyuki Iwamuro ”Experimental Demonstration on Superior Switching Characteristics of 1.2 kV SiC SWITCH-MOS,” in Proceedings of International Symposium on Power Semiconductor Devices & ICs (IEEE ISPSD) 2019, pp. 23-26, May, Shanghai (China).
  6. Masataka Okawa, Ruito Aiba Taiga Kanamori, Shinsuke Harada, Hiroshi Yano, and Noriyuki Iwamuro ”Experimental and Numerical Investigations of Short-Circuit Failure Mechanisms for State-of-the-Art 1.2kV SiC Trench MOSFETs,” in Proceedings of International Symposium on Power Semiconductor Devices & ICs (IEEE ISPSD) 2019, pp. 167-170, May, Shanghai (China).
  7. J. Zhang, T. Isobe and H. Tadano, “Peak Current Reduction and Zero Cross Distortion Improvement for Discontinuous Current Mode Single Phase Grid-Tied Inverter,” in Proceedings of  EPE’19 ECCE Europe, Sep. 2-6, Genova, Italy. DOI: 10.23919/EPE.2019.8914759
  8. D. Okamoto, H. Nemoto, X. Zhang, X. Zhou, M. Somenati, M. Okamoto, S. Harada, T. Hatakeyama, N. Iwamuro, and H, Yano, “Threshold Voltage Instability in p-channel 4H-SiC MOSFETs Investigated by Non-relaxation Method”, International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2019, Oral, Sep. 29-Oct. 4, Kyoto, Japan.
  9. T. Kanamori, R. Aiba, M. Okawa, S. Harada, H. Yano, and N. Iwamuro “Superior turn-on loss characteristics of 1.2 kV SiC IE-UMOSFET with a very short channel length”, International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2019, Oral, Sep. 29-Oct. 4, Kyoto, Japan.
  10. X. Zhang, D. Okamoto, M. Sometani, S. Harada, N. Iwamuro, and H. Yano, “Different Behaviors of Interface Traps for p-type 4H-SiC MOS Capacitors with Wet and Nitrided Gate Oxides”, Oral, International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2019, Oral, Sep. 29-Oct. 4, Kyoto, Japan.
  11. X. Zhou, D. Okamoto, X. Zhang, M. Sometani. M. Okamoto, S. Harada, N. Iwamuro, H. Yano, “Accurate Channel Mobility Extraction and Scattering Mechanisms in 4H-SiC p-Channel MOSFETs”,  International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2019, Sep. 29-Oct. 4, Kyoto, Japan.
  12. Y. Matsuya, X. Zhang, D. Okamoto,  N. Iwamuro, H. Yano, “Analysis of three-level charge pumping characteristics of4H-SiC MOSFETs considering near-interface traps”,  International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2019, Sep. 29-Oct. 4, Kyoto, Japan.
  13. H. Nemoto, X. Zhang, D. Okamoto, M. Sometani, M. Okamoto, T. Hatakeyama, S. Harada, N. Iwamuro, H. Yano, ” Conduction mechanism of hole leakage current in 4H-SiC MOSFETs under high negative gate bias”,International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2019, Sep.29-Oct.4, Kyoto, Japan.
  14. M. Terada, H. Toyoda, R. Iijima, T.Isobe and H.Tadano,  “Control of a Three-Phase Grid-Tied Inverter Designed for Discontinuous Current Mode Operation,” in Proceedings of IEEE Energy Conversion Congress & Exposition (ECCE) 2019, Sep. 29-Oct. 3, Baltimore, U.S.A. DOI: 10.1109/ECCE.2019.8911896
  15. J. Zhang, T. Isobe and H. Tadano,  “Improvements on Harmonic Current Distortion for MHz-Operated Discontinuous Current Mode Single Phase Grid-Tied Inverter with GaN-HEMT Device,” in Proceedings of IEEE Energy Conversion Congress & Exposition (ECCE) 2019, Sep. 29-Oct. 3, Baltimore, U.S.A. DOI: 10.1109/ECCE.2019.8912886
  16. K. Takashima, R. Iijima, T. Mannen, T. Isobe, H. Tadano and N. Iwamuro, “Design Strategy of Z-source Inverter for Utilization of Power Semiconductors with Extremely Low Short-circuit Capability,” in Proceedings of The 45th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON 2019), 14-17 October 2019, Lisbon, Portugal. DOI: 10.1109/IECON.2019.8927352
  17. M. Akihiro, K. Terazono, T. Isobe, H. Tadano, “Unbalance Load Compensation for Solid-State Transformer Using Smoothing Capacitors of Cascaded H-Bridges as Energy Buffer,” in Proceedings of The 45th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON 2019), 14-17 October 2019, Lisbon, Portugal. DOI: 10.1109/IECON.2019.8926611
  18. M. Li , R. Iijima, T. Mannen, T. Isobe, and H. Tadano, “New Modulation Strategy for Volume Reduction of Inductor for q-Z-source Inverter,” in Proceedings of The 45th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON 2019), 14-17 October 2019, Lisbon, Portugal. DOI: 10.1109/IECON.2019.8927840
  19. N. Iwamuro, “Power Semicouductor Devices and Their Futures,” Int. Symp. Semiconductor Technology Innovation for Next Distinguished Evolutional World 2019, Nagoya, Sept. 2019.
  20. D. Tochigi, K. Takashima, T. Isobe, H. Tadano and T. Mannen, “Experimental  Verification of a Model of Switching Transients Considering Device Parasitic Capacitance for the Loss Estimation of Soft-switching Power Converters,” 4th IEEE International Future Energy Electoronics Cconference  (IFEEC 2019),  25-28 November 2019, Singapore. DOI: 10.1109/IFEEC47410.2019.9015017

学会・研究会発表（国内）(Proceedings – Domestic)

  1. 秋廣元輝，磯部高範，只野博，”カスケードHブリッジの平滑コンデンサをエネルギーバッファとして用いるSolid-State Transformerにおける不平衡負荷補償制御”，2019年電気学会産業応用部門大会，長崎大学　2019年８月20日~22日
  2. 栃木大樹，磯部高範，只野博，”ゼロ電圧ターンオンをする電力変換器のモデリングのための寄生容量に着目したスイッチング現象の実験的検討”，2019年電気学会産業応用部門大会，長崎大学　2019年８月20日~22日
  3. 張剣韜，寺田陽，磯部高範，只野博　“電流不連続モードを適用した系統連系インバータのソフトスイッチングを目指した制御法の実機検証”，半導体電力変換/モータドライブ合同研究会，岩手，2019年9月12日・9月13日
  4. 松谷 優汰，張 旭芳，岡本 大，岩室 憲幸，矢野 裕司 “界面近傍酸化膜トラップを考慮した4H-SiC MOSFET の3 レベルチャージポンピング特性の解析”, 2019年応用物理学会秋季学術講演会 2019年9月18日～21日
  5. 根本 宏樹，岡本 大，張 旭芳，染谷 満，岡本 光央，畠山 哲夫，原田 信介，岩室 憲幸，矢野 裕司 “pチャネル４H-SiC MOSFETにおける酸化膜正孔リーク電流伝導機構の解析” ，2019年応用物理学会秋季学術講演会，北海道大学， 2019年9月18日～21日
  6. 根本 宏樹，岡本 大，張 旭芳，染谷 満，岡本 光央，畠山 哲夫，原田 信介，岩室 憲幸，矢野 裕司 “pチャネル４H-SiC MOSFETにおける酸化膜正孔リーク電流伝導機構の解析”， 先進パワー半導体分科会　第6回講演会， 広島国際会議場，2019年12月3日～12月4日
  7. 周 星炎，岡本 大，張 旭芳，染谷 満，岡本 光央，畠山 哲夫，原田 信介，岩室 憲幸，矢野 裕司 “pチャネル４H-SiC MOSFETのチャネルドリフト移動度の導出と散乱機構の解明”， 先進パワー半導体分科会　第6回講演会， 広島国際会議場，2019年12月3日～12月4日
  8. 松谷 優汰，張 旭芳，岡本 大，岩室 憲幸，矢野 裕司 “界面近傍酸化膜トラップを考慮した4H-SiC MOSFET の3 レベルチャージポンピング特性の解析”, 先進パワー半導体分科会　第6回講演会， 広島国際会議場，2019年12月3日～12月4日
  9. 岩室　憲幸　”SiC-MOSFETの負荷短絡耐量特性の解析（招待講演）”　先進パワー半導体分科会　第6回講演会， 広島国際会議場，2019年12月3日～12月4日
  10. 栃木 大樹，高嶋 薫，磯部 高範，萬年智介，只野 博，“デバイスの静特性のみに基づいたスイッチングモデルによるスイッチング損失推定法の実験検証”，半導体電力変換/家電・民生/自動車合同研究会， 名古屋大学，2019年12月6日
  11. Huang Cheng，張剣韜，中山太智，磯部高範，只野博　“GaN-HEMT用い1 MHzでスイッチングする電流不連続モード系統連系インバータの電流高調波の低減に関する検討”，半導体電力変換/モータドライブ合同研究会，大阪，2020年1月24日～1月25日
  12. 金森大河，饗場塁士，大川雅貴，原田信介，矢野裕司，岩室憲幸，‘‘SiCトレンチMOSFET内蔵pinダイオードにおける逆回復特性の負ゲートバイアス依存性”， 令和2年電気学会全国大会, 東京電機大学, 2020年3月11日～13日
  13. 松井ケビン，戸髙駿希，饗場塁士，大川雅貴，金森大河，原田信介，矢野裕司，岩室憲幸，‘‘1.2kV SBD内蔵SiCトレンチMOSFET(SWITCH-MOS)のターンオフ耐量解析”， 令和2年電気学会全国大会, 東京電機大学, 2020年3月11日～13日
  14. 戸髙駿希，松井ケビン，饗場塁士，大川雅貴，金森大河，原田信介，矢野裕司，岩室憲幸，‘‘1.2kV SiCトレンチMOSFETのRBSOA解析”， 令和2年電気学会全国大会, 東京電機大学, 2020年3月11日～13日
  15. 亀和田亮，饗場塁士，矢野裕司，岩室憲幸，‘‘SiC p+/p-/n+ダイオードにおける逆回復特性の順方向動作依存性の解析”， 令和2年電気学会全国大会, 東京電機大学, 2020年3月11日～13日
  16. 上杉俊太郎，寺田陽，萬年智介，磯部高範，‘‘電流不連続モードを適用した連続電圧電力三相インバータによる誘導電動機定常運転時の実験検証”， 令和2年電気学会全国大会, 東京電機大学, 2020年3月11日～13日

一般雑誌掲載記事 (Magazines)

  1. 岩室　憲幸,　第1節　”サーマルマネージメント　－パワー半導体デバイスの技術と課題－”, サーマルデバイス　新素材・新技術による熱の高度制御と高効率利用, 監修：舟橋良次/小原春彦, 2019.04, ㈱エヌ・ティー・エス.
  2. 岩室　憲幸,　”IV. パワー半導体デバイスの現状”, 粉体技術 6月号, 2019.

講演 (Invited Lecture)

  1. N. Iwamuro, “Recent Progress of SiC-MOSFETs and Competition with state-of-the-art Si-IGBTs,” National Tsing Hua University (Taiwan) (国立清華大学）, May 27th, 2019.
  2. 岩室　憲幸,”パワーデバイスの動向およびSiC・GaN研究開発の最前線”電気学会産業応用フォーラムパワエレ道場, 2019年7月17日.
  3. N. Iwamuro, “Device Design and Characteristics of SiC MOSFETs,” ICSCRM 2019 Tutorial, Kyoto, Sept. 2019.
  4. 岩室　憲幸, “TCADを用いた最先端SiCトレンチMOSFETの破壊メカニズム解析”シノプシスSEGセミナー2019, 10月9日.
  5. 岩室　憲幸,”シリコンならびにSiCパワー半導体デバイスの最新技術動向”第6回電子デバイスフォーラム京都，2019年11月1日.

書籍 (Books)

  1. 岩室　憲幸著　”車載機器におけるパワー半導体の設計と実装”　科学情報出版株式会社, 2019年9月20日発行
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