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SiC MOSFET의 특성 및 응용 원문보기

전기의 세계 = The proceedings of KIEE, v.66 no.11, 2017년, pp.24 - 27  

김래영 (한양대학교 전기생체공학부 (전기공학전공))

초록이 없습니다.

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문제 정의

  • 즉, WBG 전력 반도체는 이러한 전력전자 산업의 경쟁력 확보를 위한 당면의 목표를 달성할 수 있는 효과적인 수단이다. 따라서 WBG 전력 반도체의 정확한 특성에 대한 이해가 중요하며, 이에 본 고에서는 대표적인 WBG 반도체 소자인 SiC MOSFET에 대해 가능한 쉽게 전기적 특성을 설명하고자 노력하였다. 본 기고를 통해 WBG 반도체 소자에 대해 보다 친숙하게 다가갈 수 있기를 기대한다.
  • 이에 따라 [1]-[3]에서 WBG 전력 반도체를 위한 게이트 드라이브 설계 및 응용 토폴로지에 대한 기술 동향 등이 상세히 다루어진 바 있으나, WBG 전력 반도체에 대한 기본적인 특성에 대한 이해와 고려 사항에 대해서는 자세히 다룬 바가 없는 듯하다. 이에 본 기고에서는 WBG 전력 반도체 응용을 위한 주요 전기적 특성을 SiC MOSFET을 대상으로 가능한 쉽게 설명하고자 한다.
  • 지금부터는 SiC MOSFET을 응용하기 위한 중요한 전기적 특성에 대해 알아보기로 한다. 전기적 특성은 크게 정적 특성과 스위칭 특성으로 구분할 수 있는데 Curve Tracer, Impedance Analyzer, Double Pulse Test 장비를 사용하여 측정할 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Wide Bandgap(WBG) 전력 반도체로 대표되는 물질은? Carbide(SiC)와 Gallium Nitride(GaN)로 대표되는 Wide Bandgap(WBG) 전력 반도체는 기존 Silicon(Si) 전력 반도체에 비해 낮은 도통 손실, 높은 차단 전압, 빠른 스위칭, 높은 운전 온도 등의 다양한 장점을 가진 차세대 전력 반도체로서 주목 받고 있으며, 이에 대한 중요성도 날로 커지고 있다. 이에 따라 [1]-[3]에서 WBG 전력 반도체를 위한 게이트 드라이브 설계 및 응용 토폴로지에 대한 기술 동향 등이 상세히 다루어진 바 있으나, WBG 전력 반도체에 대한 기본적인 특성에 대한 이해와 고려 사항에 대해서는 자세히 다룬 바가 없는 듯하다.
Output characteristics는 무엇을 측정한 것인가? 그림 3은 Curve Tracer를 통해 측정된 SiC MOSFET의 주요한 정적 특성인 Output characteristics를 보여준다. 이는 게이트-소스 전압(VGS) 및 온도를 변화하면서 드레인-소스 전압(VDS)과 드레인 전류(ID)를 측정한 것으로, 동일 VDS에서 높은 ID를 갖는 것이 낮은 RDS를 의미한다. 그림을 통해 VGS를 증가함에 따라 낮은 RDS를 얻을 수 있음을 알 수 있고, 또한 VGS=15V 이상부터는 RDS가 거의 감소되지 않음을 추측할 수 있다.
Wide Bandgap(WBG) 전력 반도체는 어떤 장점을 가지고 있는가? Carbide(SiC)와 Gallium Nitride(GaN)로 대표되는 Wide Bandgap(WBG) 전력 반도체는 기존 Silicon(Si) 전력 반도체에 비해 낮은 도통 손실, 높은 차단 전압, 빠른 스위칭, 높은 운전 온도 등의 다양한 장점을 가진 차세대 전력 반도체로서 주목 받고 있으며, 이에 대한 중요성도 날로 커지고 있다. 이에 따라 [1]-[3]에서 WBG 전력 반도체를 위한 게이트 드라이브 설계 및 응용 토폴로지에 대한 기술 동향 등이 상세히 다루어진 바 있으나, WBG 전력 반도체에 대한 기본적인 특성에 대한 이해와 고려 사항에 대해서는 자세히 다룬 바가 없는 듯하다.
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