• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
• /
• v.30 no.2
• /
• pp.43-51
• /
• 2023

In this paper, we introduce the development trends of power devices which is the key component for power conversion system in electric vehicles, and discuss the characteristics of the next-generation wide-bandgap (WBG) power devices. We provide an overview of the characteristics of the present mainstream Si insulated gate bipolar transistor (IGBT) devices and technology roadmap of Si IGBT by different manufacturers. Next, recent progress and advantages of SiC metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET) which are the most important unipolar devices, is described compared with conventional Si IGBT. Furthermore, due to the limitations of the current GaN power device technology, the issues encountered in applying the power conversion module for electric vehicles were described.

• KIPE Magazine
• /
• v.5 no.6
• /
• pp.23-27
• /
• 2000

• Journal of IKEEE
• /
• v.14 no.4
• /
• pp.277-282
• /
• 2010

In this paper, we proposed ZnO trench Static Induction Transistor(SIT). Because The compound semiconductor had superior thermal characteristics, ZnO and SiC power devices is next generation power semiconductor devices. We carried out modeling of ZnO SIT with 2-D device and process simulator. As a result of modeling, we obtained 340V breakdown voltage. The channel thickness was 3um and the channel doping concentration is 1e17cm-3. And we carried out thermal characteristics, too.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2019.11a
• /
• pp.87-89
• /
• 2019

본 논문에서는 직렬 연결된 스위칭 소자에서 발생할 수 있는 전압 불평형의 원인을 분석하고 이를 제거할 수 있는 능동 게이트 구동 기법을 제안한다. 제안하는 방법은 스위치의 턴오프 경로에 트랜지스터를 추가하여 전압 불평형 정도에 따라 각 소자의 스위칭 속도를 조절함으로써 전압 불평형을 제거한다. 제안하는 방법의 확인을 위하여 SiC MOSFET을 이용한 전력변환회로를 대상으로 모의실험을 실시하였고, 제안하는 방법이 전압 불평형의 제거에 효과적임을 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 1999.07a
• /
• pp.296-298
• /
• 1999

전압 전류, 유효전력. 무효전력. 피상전력. 역률, 진상. 지상 역률표시. 전력량을 측정할 수 있는 클램프메타의 개발에 관한 내용을 기술하였으며 제품화를 위한 시제품 제작과 그 특성을 시험한 결과 등을 나타내었다. 전류를 측정하는 클램프센서는 홀소자를 이용하였으며 선형도를 개선하기 위하여 홀소자를 2개 사용하였다. 결과에 의하면 현재 상품화되어있는 클램프메타보다 우수하며 전체 소비전력이 10 mA보다 적은 결과를 얻었다.

• 전기의세계
• /
• v.46 no.2
• /
• pp.13-22
• /
• 1997

최근 메모리 산업의 침체로 인하여 비메모리 분야의 관심이 높아지고 있다. 비메모리 분야 하면 주로 ASIC(Application Specific IC)이 떠오르지만, 대부분이 소량 다품종의 디지탈 시스템이기 때문에 사업이 쉽지 않다. 새로이 개발되어 각광을 받고 있는 전력 MOS, IGBT, MCT 등은 작은 패턴의 셀이 칩 내부에서 병렬 연결되어 있기 때문에 메모리 제조공정과 유사하다. 전력반도체 기술을 선도하고 있는 일본, 미국, 유럽의 기업체도 국내의 메모리 생산기술이 세계적인 수준이라고 찬사를 보내고 있다. 따라서 메모리 기억용량이 증가하면 새로운 생산공정이 구축되고, 이때 밀려나게 된 장비를 전력소자 제작에 사용할 수 있다면, 감가 상각된 장비의 재활용을 통한 원가절감 등 여러가지 면에서 도움이 될 수 있으리라 사료된다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2012.07a
• /
• pp.317-318
• /
• 2012

최근 전력변환장치에서 널리 사용되고 있는 반도체 소자인 IGBT는 소형 최적화 및 다기능을 갖도록 고집적화설계가 요구되고 있다. 또한, 대용량 소자로 조립공정을 간단히 할 수 있는 제품을 필요로 하고 있다. 본 논문은 고객이 전력변환장치를 설계하는 경우에 개발기간 단축과 최적화된 설계를 할 수 있는 전력용반도체 SKiiP 4에 대해서 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
• /
• 1997.10a
• /
• pp.149-154
• /
• 1997

광소자 및 새로운 개념의 전력소자 응용을 위하여 Wide Bandgap 반도체에 대한 관심이 급증되고 있다. 특히 직접천이형인 GaN는 청색 발광소자 응용 및 고출력, 고주파용 전력소자 응용에 이상적인 전자물성을 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 GaCl$_3$와 NH$_3$를 source gas로 하는 CVPE법을 사용하여 (0001) sapphire와 비교하였다. 기판의 증착온도 104$0^{\circ}C$에서 source gas의 III/V flow rate를 2로 분석하여 45분간 성장시킨 경우 그 증착속도는 약 40 $\mu\textrm{m}$/hr 정도였으며, 이 때 XRD을 향상시키기 위하여 증착이전에 기판의 표면에 증착온도에서 NH$_3$를 이용한 nitridation 처리를 하였으며, 그 처리시간이 3분일 때 XRD의 FWHM 특성이 가하여 조사한 결과 363 nm에서 peak가 검출되었다. 본 연구에서는 양질의 GaN 박막성장을 위한 증착조건 인자중 source gas의 flow rate가 가장 중요한 변수임을 적정 온도 범위가 75$0^{\circ}C$ 근처로 조사되었다. 실험과 모사결과의 박막 증착 최적온도의 차이는 GaN 증착시의 반응 Kinetics가 느리기 때문인 것으로 해석된다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2016.07a
• /
• pp.93-94
• /
• 2016

산업용 인버터는 운전상황에 따라 캐리어 주파수와 부하전류가 변하게 되며, 이 때 제어기 내부 회로 소자의 Propagation 지연에 따른 Dead Time의 왜곡 그리고 출력전류크기에 따른 전략소자 내부의 전압강하 등에 의해 전압의 왜곡이 발생하여 전동기 토크진동의 원인이 된다. 이를 방지하기 위하여 상황에 따라 출력전압을 보상해야 한다. 특히 전략소자의 전압강하는 전류의 크기에 따라 변하므로 캐리어 주파수에 의한 보상뿐만 아니라 부하전류의 크기에 따른 출력전압을 보상해야 한다. 본 연구에서는 캐리어 주파수 변화에 따른 전압보상량을 기준으로 출력전류 크기에 따른 보상방법 중 비선형적으로 변하는 저전류 영역에서의 전력소자 진압 강하량을 개선하는 보상방법을 제시하였고, 그 유효성을 실험을 통해 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2017.07a
• /
• pp.52-53
• /
• 2017

이상적인 차단기는 도통시 손실없이 부하에 전력을 공급하며 차단시 절연내력을 확보하여 전원과 부하사이를 완벽히 분리하여야 한다. 교류차단기의 경우 매 반 사이클 마다 전류가 스스로 제로가 되는 점이 발생하므로 사고전류의 차단이 비교적 용이하지만, 직류차단기의 경우 차단기 접점에서 높은 아크전압을 발생시켜서 사고전류를 감소시켜야 한다. 직류차단기가 충분한 아크전압을 확보하지 못하고 사고전류의 지속적 흐름을 허용하게 되면 고온의 아크전류로 인하여 대형화재로 이어질 수 있다. 전력전자소자를 사용한 반도체 차단기의 경우 기계적 차단기와 비교하여 차단시간이 빠르고 아크가 발생하지 않으며 소음이 적다는 장점이 있으나, 도통손실이 커서 대용량의 적용이 불가능하다는 문제가 있다. 본 논문에서는 기계적 차단기의 낮은 도통손실과 반도체 소자의 arc-less 차단특성의 장점을 살리는 차단기술로써 PPTC 소자를 사용한 직류차단기의 아크소호기술을 제시하고 실험을 통하여 성능을 증명한다.