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SiC 전력반도체 기술개발 동향 원문보기

전력전자학회지 = The journal of the Korean Institute of Power Electronics, v.14 no.1, 2009년, pp.21 - 25  

김상철 (전기연구원 에너지반도체센터)

초록
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전력반도체소자는 1947년 트랜지스터의 출현으로 반도체시대가 도래한 이후 사이리스터, MOSFET 및 IGBT 등으로 발전하였다. 개발당시에는 10A 정도의 전류처리 능력과 수백V 정도의 진압저지능력을 가지고 있었지만, 현재에는 정격전류로는 약 8,000A, 정격전압으로는 무려 12kV 급까지 발전되었다. 그러나 전력반도체 소자의 대부분은 실리콘을 윈료로 제작되고 있으며 현재 실리콘의 물성적 한계에 직면하여 고전압, 저손실 및 고속 스위칭화에 대한 새로운 도전이 시작되고 있다. SiC 전력용 반도체는 실리콘 반도체의 이론적 물성한계를 극복할 수 있는 소재로서 80년대 이후 각광받아 왔다. 하지만 대구경의 단결정 웨이퍼 및 저결함의 에피박막의 부재로 90년대 중반까지는 가능성 있는 재료로서만 연구되었다. 90년대 중반 단결정 웨이퍼가 상용화된 이후 단결정 웨이퍼의 대구경화 및 저결함화가 급속히 진전되어 전력용 반도체 소자의 개발도 활기를 띄게 되었다. 본 기고에서는 탄화규소 반도체소자의 기술동향에 대해 소개하고자 한다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 90년대 중반 단결정 웨이퍼가 상용화된 이후 단결정 웨이퍼의 대구경화 및 저결함화가 급속히 진전되어 전력용 반도체 소자의 개발도 활기를 띄게 되었다. 본 기고에서는 탄화규소 반도체소자의 기술동향에 대해 소개하고자 한다.
  • 이러한 탄화규소 전력반도체 소자를 개발하기 위해서는 단결정, 에피박막 및 소자제작공정 등의 여러 분야에서의 기술적 진보가 필요하며 본 절에서는 각 분야별 기술동향을 간략히 살펴보도록 한다.
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참고문헌 (8)

  1. 한국전력 전력통계속보, 2008. 08, 358호 

  2. 한국전력 전력통계속보, 2008. 08, 358호 

  3. Sei-Hyung Ryu, Anant Agarwal, James Richmond, John Palmour, Nelson Saks, and John Williams, IEEE Electron Device Letters, Vol. 23, No.6, pp. 321, June, 2002 

  4. J. Wang and B. W. Williams, 'Evaluation of high-voltage 4H-SiC switching devices', IEEE Trans. Electron Devices, Vol. 46, pp. 589-597, 1999 

    상세보기 crossref

  5. Cree, www.cree.com 

  6. SiCED, www.siced.com 

  7. SemiSouth, www.semisouth.com 

  8. 전력산업연구개발 기획보고서, 2008. 10 

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