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에너지공학 = Journal of energy engineering, v.22 no.1 = no.73, 2013년, pp.58 - 81
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Recently, the technological progress in manufacturing power devices based on wide bandgap materials, for example, silicon carbide(SiC) or gallium nitride(GaN), has resulted in a significant improvement of the operating-voltage range and switching speed and/or specific on resistance compared with sil...
| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 차세대 파워디바이스는 어떠한 변화를 가져올 것으로 예측되는가? | 40년 가까이 사용되어 온 Si 파워디바이스가 성능 한계에 도달하였고, 플러그인하이브리드자동차 등 전기자동차, 고속전철, 재생에너지, 데이터센터 및 스마트그리드 용으로 대 전력/고주파 전력변환용으로 와이드 갭 반도체인 SiC/GaN 등 차세대 파워디바이스가 경쟁적으로 개발되고 산업화가 시도되고 있다. 이는 이들의 도입으로 전력변환효율이 70%정도 향상되어 에너지소비를 저감시켜 지구온난화를 완화시켜줄 것으로 기대되기 때문이다. | |
| 전력화율이 더욱 증가할 것으로 전망되는 이유는 무엇인가? | 한국 등 선진국의 전력화율은 40%이상이다. 정보화와 자동차 및 상업용 모터의 인버터화로 전력화율은 더욱 증가할 것으로 전망된다. 전력은 발전된 형태로 사용되는 경우는 매우 드물고 그림 1에서 보는 바와 같이 전압, 전류, 주파수 및 위상 등을 목적하는 형태로 변환하여 사용한다. | |
| normally-off 스위치가 선호되는 이유는 무엇인가? | 스위칭디바이스로는 게이트회로 고장 시 전류가 흐르지 않아 안전하고 단일 전원동작이기 때문에 전원회로가 단순하여 소형화가 가능하다는 이유로 normally-off(E-mode: enhancement 모드) 스위치가 선호된다. GaN계의 E-mode 디바이스는 GaN 층에 직접 게이트전극을 만드는 MESFET/MOSFET구조의 것과 AlGaN/GaN 등 HEMT(High Electron Mobility Transistor)의 2차원전자가스(2DG: 2 dimensional electron gas) 채널을 이용하는 구조로 대별된다. |
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