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Kafe 바로가기주관연구기관 | 한국전기연구원 Korea Electrotechnology Research Institute |
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연구책임자 | 방욱 |
참여연구자 | 구상모 , 하민우 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2023-02 |
과제시작연도 | 2022 |
주관부처 | 과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT |
등록번호 | TRKO202300004000 |
과제고유번호 | 1711170736 |
사업명 | 한국전기연구원연구운영비지원(주요사업비) |
DB 구축일자 | 2023-07-26 |
키워드 | 탄화규소.전력소자.고전압 다이오드.도랑형 모스펫.인버터.SiC.power device.high voltage diode.trench MOSFET.Inverter. |
□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
대전류(>50 A), 고전류밀도(>350 A/cm2) SiC 전력소자 개발
- 6.5 kV급 고전압 SiC diode 개발
- 1.2 kV급 SiC trench MOSFET 개발
- 1.7 kV급 SiC trench MOSFET 개발
- 30 kW급 full SiC inverter 개발
◼ 전체 내용
- 6.5kV 고전압 구현 기술 개발 및 이를 적용한 6.5 kV(2 kW급 소자 기술 개발
- 100 A급 대전류 소
□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
대전류(>50 A), 고전류밀도(>350 A/cm2) SiC 전력소자 개발
- 6.5 kV급 고전압 SiC diode 개발
- 1.2 kV급 SiC trench MOSFET 개발
- 1.7 kV급 SiC trench MOSFET 개발
- 30 kW급 full SiC inverter 개발
◼ 전체 내용
- 6.5kV 고전압 구현 기술 개발 및 이를 적용한 6.5 kV(2 kW급 소자 기술 개발
- 100 A급 대전류 소자 제작을 통한 대용량 전력소자 기술 개발
- 1.2 kV/1.7 kV급 SiC 기반 trench MOSFET 제작을 위한 설계, 단위공정 및 일괄공정 개발
- 고전류밀도 구현을 위한 산화막 품질향상 기술 및 active cell 최적 설계 기술개발
- 개발된 diode 및 MOSFET소자를 적용한 10 kW급 3상 full SiC 인버터 시제품 제작을 통한 SiC 전력소자 적용기술 개발 및 신뢰성 확보
◼ 1단계
❏ 목표
- 1.2 kV급 고전류밀도 SiC 다이오드 및 trench MOSFET 양산적용 기술 개발
- 1.7 kV급 SiC trench MOSFET 제작을 위한 핵심공정 개발
❏ 내용
- 1.2 kV급 고전류밀도 SiC 다이오드 설계 및 공정기술 개발
- 1.2 kV/100 A급 SiC 다이오드 시제품 제작 및 평가
- 1.2 kV급 고전류밀도 SiC trench MOSFET 일괄 공정기술 개발
◼ 2단계
❏ 목표
- 1.7 kV급 고전류밀도 (>250 A/cm2) 고전압 SiC trench MOSFET 소자 개발
- 고전압(6.5 kV) SiC diode 개발
- 10 kW급 full SiC inverter 개발
❏ 내용
- Trench구조 1.7kV 항복전압 구현기술 개발
- 6.5 kV 고전압 구현기술개발
- 1.7 kV/20 A SiC trench MOSFET 제작
- 6.5 kV(2 kW급) SiC 고전압 diode 제작
- 10 kW, 3 phase full-SiC inverter 제작
□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 확보된 1.2 kV 및 1.7kV급 SiC trench MOSFET 핵심 소자 기술은 기존 MOSFET 소자 대비 10~40% 생산량을 증가시켜 전기자동차 부품 공급 부족을 크게 완화시킬 수 있고 이를 통해 부품과 시스템 가격을 획기적으로 낮출 수 있음
○ 6.5kV 고전압 다이오드 개발을 통해 확보된 고전압화 기술을 확대하여 >10kV 이상의 고전압 소자 제작 활용과 변전소 등에서 직접 활용이 가능한 >10 kV 이상의 고전압 소자 국산화 기술 개발에 적극 활용 예정
○ 10 kW급 full SiC(SiC diode + SiC MOSFET) inverter를 제작하여 국내 제품만으로 이루어진 SiC 전력변환 시스템 구현으로 국내에서 양산된 제품의 신뢰성 확보 및 다양한 응용처에 적용하기 위한 field application 용으로 활용 예정
○ 현재 검토되고 있는 전기자동차 시장 외 가전제품 시장에서도 경쟁력을 확보하기 위한 초고전류밀도 전력 소자 연구를 지속하여 SiC 전력 소자의 응용 분야를 다양화시킬 예정
○ 1차 기술 이전된 SiC diode, planar MOSFET 양산품 품질 개선을 통한 경상기술료 확보 예정
○ 2차 기술 이전된 SiC trench MOSFET 소자 기술 조기 양산 적용을 통한 경상기술료 확보 예정
(출처 : 요약문 3p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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