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문제 정의
- SiC 기반 고전압 소자에서 또 하나 중요한 기술 중 하나는 표면에 집중된 전계를 분산시켜 높은 항복전압을 구현하는 소자를 개발하는 것이다. 지금 소개할 기술은 표면에 집중된 전계를 효과적으로 분산시킬 수 있는 두 가지 기술에 대해 서술하겠다.
- Si과 마찬가지 원리로, SiC MOSFETs의 안정성과 전기적 특성을 개선하기 위해 고온과 고전압에서 순-역방향 전압의 안정성 개선을 목표로 SiC IGBTs가 고안되었다. 그러나 SiC IGBTs는 SiC MOSFETs보다 역방향 전압이 10배 이상 높아지는 장점이 있지만, 스위칭 특성측면에서는 단점을 가지고 있다.
- 본 테마 원고에서는 최근 주목을 받는 고에너지갭 소재 가운데 탄화규소(silicon carbide, SiC) 기반 소자의 동향 및 응용에 대하여 살펴보고자 한다. 지난 50년 동안, 전자공학 전 분야에서 실리콘(Si) 기반 소자들이 50년 이상 동안 계속적으로 발전되고 꾸준한 연구 개발이 이루어지고 있는 가운데, SiC와 같은 고에너지갭 신소재 기반 소자가 가장 각광받으며 응용되는 분야 가운데 하나가 전력 산업이라고 할 수 있다.
- 본고에서는 전반적인 SiC 기반 파워 소자의 발전과정과 현재 동향 및 응용 분야에 대해서 알아보았다. 파워 소자에서 에피 영역의 품질은 캐리어 수명시간, 전도 특성, 고전압, 고주파 등을 개선시킬 수 있는 중요한 요소로 자리잡고 있다.
- SiC 기반 고전압 소자에서 또 하나 중요한 기술 중 하나는 표면에 집중된 전계를 분산시켜 높은 항복전압을 구현하는 소자를 개발하는 것이다. 지금 소개할 기술은 표면에 집중된 전계를 효과적으로 분산시킬 수 있는 두 가지 기술에 대해 서술하겠다. Junction termination extensions (JTEs)와 Floating field ring (FFR)이며 구조는 그림 8에 나타내었다.
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