초록 ▼

1. 최종목표
본 과제를 통하여, 양국 해당 기관 및 관련 산-학-연의 국제 공동 연구를 수행하며, 차세대 에너지 반도체의 핵심인 실리콘 카바이드 SiC 소자 기반 연구로서, 기존 SiC 소자 공정기술상의 한계와 국내 연구 설비의 한계를 극복할 수 있는, 고온 고에너지 ‘이온주입 (ion-implatation)’ 공정을 이용하여, 고효율 고전압용 4H-SiC Power Accumulation FET 소자 적용을 위한 최적화 연구를, 소자 설계 및 핵심기술 확보를 목표로 함.
2. 개발내용 및 결과
- 차세대 4H-S

1. 최종목표
본 과제를 통하여, 양국 해당 기관 및 관련 산-학-연의 국제 공동 연구를 수행하며, 차세대 에너지 반도체의 핵심인 실리콘 카바이드 SiC 소자 기반 연구로서, 기존 SiC 소자 공정기술상의 한계와 국내 연구 설비의 한계를 극복할 수 있는, 고온 고에너지 ‘이온주입 (ion-implatation)’ 공정을 이용하여, 고효율 고전압용 4H-SiC Power Accumulation FET 소자 적용을 위한 최적화 연구를, 소자 설계 및 핵심기술 확보를 목표로 함.
2. 개발내용 및 결과
- 차세대 4H-SiC Accumulation Power MOSFET 소자 설계 및 핵심 기술 개발
- 최적의 고온ㆍ고에너지 이온 주입 및 열처리 공정 기술 확보
- 우수한 오믹접합 공정 기술 확보
- 고전압화 SiC 전력소자 개발 : 항복전압(VB) > 1,200V
- 낮은 온-저항 확보를 위한 구조 설계 기술 개발
- 소자 특성 평가 기술 개발
3. 사업성과
○ 기술적 성과
○ 경제적 성과
- 2013.12 천만불 수출의 탑 수상
- 현대자동차-SiC전력반도체 파운드리 시제작 기술용역체결
- 2015년 국내 시장에 관련 제품 출하를 통해 시장 형성 기여
- 2016년 EV/HEV 및 신재생에너지분야등 시장 다변화를 통해 국내외 판로 개척으로 국내 10%, 국외 3% 점유 예상
○ 사회적 성과(일자리 창출 등)
4. 기술개발결과 활용계획
- 고전압 대전류 전력변환소자로서 SiC를 사용하면 Si 반도체 소자를 사용할 때에 비해, 냉각장치의 부피와 중량이 대폭 감소되고, 동작주파수를 증가시켜 인덕터, 캐패시터, 트랜스포커등의 수동소자의 부피를 감소시키며, 관련 소자의 기술 확보를 통한 전력 IT산업의 핵심기술로 활용 가능할 것임.
- 본 과제의 수행으로 확보한 에너지 절감을 위한 고전압·고효율 4H-SiC Accumulation Power MOSFET 소자 기술은 국내의 빈약한 SiC 전력반도체 분야의 육성과 전력기술과의 결합을 통해 전력 IT화를 앞당기는데 있어서 핵심기술로 활용 될 수 있음.
5. 기술개발자료의 보안관리
○ 보안등급 분류기준에 따른 등급부여 및 관련 의견 기술
- 보안등급 분류기준에 따라 일반과제로 등급 부여
○ 연구개발의 기술임치 및 특허 출원ㆍ등록 실적
- 특허 출원 9건, SCI급 논문 2건, 비SCI급 논문 3건 게재

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 개발결과의견서 ... 2
• 최종보고요약서 ... 4
• 최종보고서 작성순서 및 목차 ... 6
• 제 1 장 서론 ... 7
• 제 1-1 절 개발대상기술의 개요 ... 7
• 제 1-2 절 개발대상기술의 개요 ... 12
• 제 1-3 절 개발대상기술의 개요. 국내ㆍ외 관련 기술의 현황 ... 13
• 제 1-4 절 개발대상기술의 개요. 국내ㆍ외 시장규모 ... 17
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법 ... 21
• 제 2-1 절 개발목표 ... 21
• 제 2-2 절 기술개발내용 ... 27
• 제 3 장 사업성과 ... 90
• 제 3-1 절 기술적 성과 ... 90
• 끝페이지 ... 98