革新的パワーエレクトロニクス創出基盤技術研究開発事業

令和7年度要求・要望額
（前年度予算額

14億円
14億円）

GaN等の次世代半導体の優れた材料特性を実現できる「パワーデバイス」や、その特性を最大限に生かすことのできる「パワエレ
回路システム」、その回路動作に対応できる「受動素子」を創出し、超省エネ・高性能なパワエレ技術の創出を実現。
背景・課題
○ 電力供給の上流から電力需要の末端までを支えるパワーエレクトロニクス（パワエレ）は、あらゆる機器の省エネ・高性能化につながる横断的
技術であり、我が国の産業構造や経済社会の変革をもたらすイノベーションの鍵。
○ 前身の事業等により、我が国が強みを持つGaN(窒化ガリウム)等の次世代半導体の研究開発は着実に進展。
文部科学省 「省エネルギー社会の実現に資する次世代半導体研究開発（H28-R2)」 （前身事業）
・新しい半導体材料による「パワーデバイス」の実現を目指して、次世代半導体として注目されるGaNに着目。
⇒ 名古屋大学による高品質GaNの結晶成長技術、及び、GaNパワーデバイスの実用化に不可欠な要素技術の確立

○ パワエレは、パワーデバイス、コイルやコンデンサなどの受動素子等、それらを搭載・制御するパワエレ回路システムを組み合わせた複合技術であり、
それぞれのデバイス等が特定の条件において優れた特性を示しても、パワエレ機器としてみた場合、実用上不十分である場合が多々ある。我が国
の次世代半導体研究の強みを活かすパワエレ機器トータルとしての技術開発が必要。
【政策文書における記載】
・ パワー半導体については、日本企業が国際競争力を維持している分野であり、また、電動車など、電化の拡大により、需要も増加していくと考えられる。あらゆる電器製品に幅広く使用されているパワー半
導体は、省エネ・グリーン化のためのコア部品であり、今後、世界競争での生き残りを目指した産業構造の改革なども見据えながら、研究開発・設備投資を支援することで、日本企業の競争力を維持、
強化することが必要である。＜半導体・デジタル産業戦略（令和３年６月）＞
・ パワー半導体等の利活用については、従来のSi パワー半導体の高性能化に加えて、超高効率の次世代パワー半導体（GaN、SiC、Ga2O3 等）の実用化に向けて、（略）アカデミアが保有する半
導体関連技術・施設等も活用し、研究開発を支援する（中略）また、次世代省エネ機器（モーター制御用半導体等）、次世代パワーエレクトロニクス技術（AI等を活用した高効率制御等）、
次世代モジュール技術（高放熱材料等）や次世代受動素子・実装材料（コイル等）などの研究開発を進める（略）＜2050年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略(令和３年６月)＞

GaNパワーデバイスによる高効率電力制御

高品質GaNの結晶成長

事業内容
【事業イメージ】

【取組内容】
○ 「パワーデバイス」「受動素子」「パワエレ回路システム」「次々世代・周辺技術」の4領域により構成
される研究体制を構築。

○ パワエレ構成要素それぞれの特性を生かした個々の積み上げ型の研究開発に加え、個々の研究開発を
俯瞰・連携した組み合わせ型の研究開発を実施。
○ 領域間・テーマ間の連携、企業との連携の促進、国内外の研究開発動向調査及び本事業の研究
開発方針の検討等を実施するための支援体制を構築。
○ ワークショップやシンポジウムの開催等による事業内外の交流の場の形成。

【事業スキーム】
国

委託

大学・国立研究開発法人等

✓ 支援対象機関：大学、国立研究開発法人等
✓ 事 業 期 間：令和2*～7年度（6年間）
*令和2年度は補正予算により事業を開始

パワーデバイス（1件）
GaN等の優れた半導体材料特性を実現する
パワーデバイスの研究開発

受動素子（3件）
発熱（ロス）が少なく小型なコイル（磁性
材料）やコンデンサ等の材料及び設計技術
の研究開発

デバイスの実動
作情報の提示
や性能要望等
一体的な
研究開発
各デバイスの材
料物性や理論
性能情報の提
示等

パワエレ回路
システム（2件）
次世代半導体パワー
デバイスを用いて、従
来よりも超省エネ・高
性能なパワー制御技
術の原理実証

次々世代・周辺技術（5件）
将来的にパワエレ機器や革新的なエネルギーデバイスへの応用を目指す次々世代
の要素技術の挑戦的開発
研究支援（動向調査等）

（担当：研究開発局環境エネルギー課）

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