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パワー半導体の性能向上…量研機構がSiC量子センサーの温度測定感度10倍

量子科学技術研究開発機構の山崎雄一上席研究員らは炭化ケイ素(SiC)半導体の量子センサーの温度測定時の感度を量子操作により、従来比10倍以上に高めた。実際にこれまでの測定限界だった50度Cを上回る120度Cまでの高温領域を測定した。SiCパワー半導体の性能向上や品質管理に役立つ。

研究チームは量子センサーが温度よりも磁場に対して敏感に反応することに着目。温度を直接測定せず、磁場の情報を温度の情報に変換するための量子操作技術を開発した。これにより、温度測定に必要な信号の強度を強くできた。

量子センサーはSiCパワー半導体に直接埋め込める。市販のSiCパワー半導体の動作保証温度である175度Cまでの測定も今後可能になる見通し。電気自動車(EV)や電車のほか、電力制御が必要な社会インフラなどへ利用拡大が見込まれるSiCパワー半導体の信頼性向上などに欠かせない量子センシングになる。

量子センサーは温度に対する感度が低く、高温領域では測定が難しいことが実用化の課題だった。米物理学会が発行するフィジカル・レビュー・アプライド誌に掲載される。


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日刊工業新聞 2023年09月06日

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