Edusemi-Plus

3. 材料と応用のマッピング:どの用途にどの材料を使うのか?

本節では、前章で示した物性データをもとに、用途に応じた最適材料の選定例を解説します。


📌 材料選定の基本ロジック

観点 評価軸 使用される材料
耐圧 スイッチのブロック耐圧 SiC > GaN > Si
スイッチ速度 高周波・高速応答性 GaN > SiC > Si
熱放出性 熱伝導と冷却のしやすさ Diamond > SiC > Si
放射線耐性 宇宙・原子力領域 Diamond◎、GaN◯、SiC△
成熟性・コスト 製造インフラとの親和性 Si◎、SiC◯、GaN△

🔧 主要応用領域と材料の組み合わせ

応用領域 特徴・要求 主な採用材料
電気自動車(EV) 高耐圧・高電流・高温・高信頼性 SiC MOSFET
5G・RF電源 高速スイッチ・高効率・小型化 GaN HEMT
データセンター 電源効率化・発熱対策 GaN FET、次世代SiC
宇宙機器 放射線耐性・極端環境 ダイヤモンド FET(研究段階)
産業用電源 高耐圧と堅牢性の両立 SiC or IGBT(用途による)
レーザー・光デバイス 青紫外光対応・高出力 InGaN、AlGaN(関連技術)

🧭 材料選定の構造化マップ(作成予定)

以下のような「応用 × 要求特性 × 材料」マトリクス/images/ に追加予定:

応用 → 材料 ↓ EV 5G 宇宙 DC電源 光デバイス
Si × × ×
SiC ×
GaN △(LD等)
Diamond △(将来) × ◎(将来) ×

🔄 接続:次章と他カテゴリへの展開