초록 ▼

4.5kV급 IGCT 소자 시작품 제작을 위해 simulation을 통한 소자 최적설계, 각각의 단위 공정조건 실험을 통한 일괄공정 조건 확보 그리고 최종적으로 4.5kV급 소자 시작품 제작을 목표로 하여 관련기술개발에 중점을 두었다.
구체적으로는 해석적인 방법에 의해 소자 설계를 위한 기본 파라메터를 결정하고, 상용 simulation software를 이용하여 공정 및 소자 특성 simulation을 수행하고, 얻어진 simulation 결과를 바탕으로 단위공정 실험을 수행하여 각 공정별 공정 조건을 확보했으며 최종적으로

4.5kV급 IGCT 소자 시작품 제작을 위해 simulation을 통한 소자 최적설계, 각각의 단위 공정조건 실험을 통한 일괄공정 조건 확보 그리고 최종적으로 4.5kV급 소자 시작품 제작을 목표로 하여 관련기술개발에 중점을 두었다.
구체적으로는 해석적인 방법에 의해 소자 설계를 위한 기본 파라메터를 결정하고, 상용 simulation software를 이용하여 공정 및 소자 특성 simulation을 수행하고, 얻어진 simulation 결과를 바탕으로 단위공정 실험을 수행하여 각 공정별 공정 조건을 확보했으며 최종적으로 시작품제작을 위한 일괄공정 조건을 결정하여 시작품 제작을 수행하였다. 또한 게이트 구동 유닛과의 일체화를 위해서 게이트 구동 드라이버 분석 및 기능 simulation을 수행하고 최적의 기능을 구현할 수 있는 회로기판을 제작하였으며 GCT 소자와 integration을 하여 시작품의 특성을 측정.평가하였다.
활용범위가 다양한 1200V급 고신뢰성 MOS 구동 사이리스터의 시작품 설계 및 개발을 최종 목표로 하며, 이에 병행하여 선진국 기술에 적극 대처할 수 있는 원천 기술 확보를 위한 새로운 소자 개발 등도 추진하였다. 설계규격은 1200V 내압과 60A 정격으로 5kHz 이상의 스위칭 속도와 700A/cm$^2$ 이상의 최대제어가능 전류이다. 또한 시작품 개발을 위한 단위공정 기술 개발과 과전류, 과전압, 온도 등에 의한 파괴를 방지할 수 있는 보호 회로 설계 및 FBSOA 및 순방향전압 강하 향상을 위한 설계기술 개발을 수행한다.
통신전원용 220Vac 입력 SMPS IPM 개발 연구에서는 1.5kW급의 고밀도 통신용 SMPS의 개발을 위하여 제어회로 및 주스위칭 부의 IPM화와 응용시스템으로써의 고효율의 SMPS의 제작을 최종목표로 한다.

Abstract ▼

The final purpose of the 1st project named 'development of 4.5kV class IGCT devices for SOC'was to design and fabricate 4.5kV/1.5kA Integrate Gate-Commutated Thyristor(IGCT) focusing on the novel device and driving unit design and process technology. The specific contents of our research are as foll

The final purpose of the 1st project named 'development of 4.5kV class IGCT devices for SOC'was to design and fabricate 4.5kV/1.5kA Integrate Gate-Commutated Thyristor(IGCT) focusing on the novel device and driving unit design and process technology. The specific contents of our research are as follows;
1. Design parameter for device using analysis method
2. Device and process simulation using commercial software
3. Technology development for unit process
4. Fabrication of proto-type IGCT device
The other purpose of our research is to design and fabricate high reliability 1200V, 60A rating MOS-gated thyristor. Researches on the novel device design and process technology were also excuted in order to secure original technologies correspondence with advanced nations. The specific contents of our research are 1200V breakdown voltage, 60A maximum current rating, over 5kHz switching speed, and over 700A/cm$^2$ maximum controllable current.
The research named the development of SMPS IPM is targeting the development of design and fabrication technology ofintelligent power module combiningpower MOSFET switches and optimzed drive, protection circuit for building 1.5kW output high power-density switch mode power supply

목차 Contents

• 제1장 연구개발과제의 개요...23
• 제1절 전력용 반도체 연구의 필요성...23
• 제2절 연구개발의 목표 및 내용...24
• 제3절 추진전력 및 방법...28
• 제4절 연구개발 추진체계...29
• 제5절 기대효과...30
• 제6절 활용방안...31
• 제2장 4,500V급 SOC용 IGCT소자 개발...33
• 제1절 개요...33
• 제2절 국내외 기술개발 현황...38
• 제3절 연구개발수행 내용 및 결과...41
• 제4절 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...92
• 제5절 연구개발결과의 활용계획...95
• 제6절 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...98
• 제7절 참고문헌...100
• 제3장 1200V급 고신뢰성 MOS 구동 사이리스터 개발...102
• 제1절 서론...102
• 제2절 국내외 기술개발 현황...108
• 제3절 연구개발수행 내용 및 결과...110
• 제4절 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...92
• 제5절 연구개발결과의 활용계획...95
• 제6절 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...98
• 제7절 참고문헌...100
• 제3장 1200V급 고신뢰성 MOS 구동 사이리스터 개발...102
• 제1절 서론...102
• 제2절 국내외 기술개발 현황...108
• 제3절 연구개발수행 내용 및 결과...110
• 제4절 연구개발목표 달성도 및 대외기여도...178
• 제5절 연구개발결과의 활용계획...186
• 제6절 참고문헌...187
• 제4장 통신전원용 220VAC 입력 SMPS IPM 개발...189
• 제1절 연구개발의 배경...189
• 제2절 연구개발의 내용 및 범위...189
• 제3절 연구개발 결과...192
• 제4절 결론 및 향후 활용 계획...218
• 제5절 참고문헌...220
• 제5장 8kV급 초고전압 다이오드 개발...221
• 제1절 연구의 필요성...221
• 제2절 국내외 기술개발 현황...224
• 제3절 연구개발수행 내용 및 결과...226
• 제6장 전력용 반도체 사업단 보고서...253
• 제1절 개요...253
• 제2절 연구개발수행 내용 및 결과...256