シリコン照射専用炉による高品質シリコンの生産性

Productivity of high quality silicon semiconductor in a silicon irradiation reactor

山本 和喜 ; 米田 政夫   ; 一色 正彦*; 佐川 尚司; 山下 清信

Yamamoto, Kazuyoshi; Komeda, Masao; Isshiki, Masahiko*; Sagawa, Hisashi; Yamashita, Kiyonobu

省エネ化を継続的に推進していくために、将来に渡って堅調に電力変換に用いるSiパワーデバイスを提供していくことは重要であり、その高効率化の効果がもたらす省エネ効果並びに二酸化炭素削減効果は大きい。パワーデバイスとして絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)が使用されており、その多くに中性子照射によって製造された高品質の中性子ドーピングシリコン(NTD-Si)が用いられている。こうしたことから数年後にはNTD-Siの需要がその供給容量を越える勢いで拡大している。われわれは昨年度より、シリコン照射専用炉の設計概念について検討を開始した。本報告ではJRR-3と同じシリサイド燃料を用いた3つの直方体の炉型について、モンテカルロコードMVPを用いた解析を行い、その生産性について評価した。検討した原子炉の形状のうち、長方形型モデル(312配列,20MW)が最も生産性に優れていた。本モデルでは、12インチ径シリコン照射筒を6本装備可能で、照射装置の稼働率を50%とするとシリコン(50cm)が年間約134トン生産可能であることを明らかにした。

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