• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.19-20
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• 2014

기존의 실리콘 반도체를 대체할 것으로 기대되는 차세대 전력 반도체인 GaN FET을 이용한 위상천이 풀브릿지 dc-dc 컨버터의 설계 및 구현에 대해 기술한다. 600W급 프로토타입 dc-dc 컨버터를 대상으로 실리콘 MOSFET와 GaN FET의 스위칭 특성 및 효율 등을 비교 분석한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.197-198
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• 2014

본 논문에서는 Si MOSFET을 차세대 반도체인 GaN FET(Gallium Nitride Field Effect Transistor)으로의 대체 할 시 발생하는 문제점을 분석한다. 다양한 전력변환 시스템에 적용 가능한 위상 천이 풀브리지(Phase Shifted Full Bridge) DC-DC 컨버터를 대상으로 각각 Si MOSFET 및 GaN FET를 적용하고 실험을 통해 문제점을 확인 및 분석한다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제19권4호
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• pp.99-104
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• 2020

In this paper, efficiency and loss characteristics of GaN FET were reported by applying it into the QR flyback converter. In particular, for the comparison of efficiency characteristics, QR flyback converter experimental circuits with Si FET and with GaN FET were separately produced in 12W class. As a result of the experiment, the experimental circuit of the QR flyback converter using GaN FET reached a high efficiency of 90% or more when the load power was 2W or more, and the maximum efficiency was observed to be about 92%, and the maximum loss power was about 1.1W. Meanwhile, the efficiency of the experimental circuit with Si FET increased as the input voltage increased, and the maximum efficiency was observed to be about 82% when the load power was 9W or higher, and the maximum loss power was about 2.8W. From the results, it is estimated that that in the case of the experimental circuit applying the GaN FET switch, the power conversion efficiency was improved as the switching loss and conduction loss due to on-resistance were reduced, and the internal loss due to the synchronous rectifier was minimized. Consequently, it is concluded that the GaN FET is suitable for under 20W class power supply unit as a high efficiency power switch.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.279-280
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• 2019

본 논문에서는 3KW급 전력변환장치에 적용 가능한 650V급 GaN FET를 사용하여 Half-bridge 구조의 개발보드를 설계 및 제작하고, Double pulse test 실험을 통해 Turn-on 및 off 시스위칭 특성을 분석하였다. 또한 동기정류식 Buck 컨버터에 GaN FET을 적용하고, 유사한 전압 및 전류 정격의 Si MOSFET 소자와 시스템 효율을 비교하여 GaN FET 전력반도체의 성능을 평가하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.1117-1121
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• 2020

본 연구에서는, 원자막증착법(ALD) 공정으로 증착된 SnO2 촉매를 AlGaN/GaN 이종접합 FET에 적용하여 NO2 가스 검출이 가능한 것을 확인하였다. AlGaN/GaN-on-si 플랫폼에서 제작 된 HFET 센서로 NO2 100 ppm에 대하여 In-situ SiN이 있는 소자와 없는 소자가 각각 100 ℃, 200 ℃에서 10.1% 및 17.7%, 5.5% 및 38%의 감지성능을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.185-186
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• 2014

본 논문에서는 Si MOSFET 대비 GaN FET의 특성을 비교 분석하고, GaN FET의 장점을 활용할 수 있는 방안을 모색하였다. 그 결과 GaN FET의 우수한 reverse recovery 특성을 활용할 수 있는 토템폴 구조의 브리지리스 부스트 PFC 컨버터를 선정하였고, 선정한 회로의 동작 및 효율을 5.5kW급 프로토타입을 통하여 확인하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제15권5호
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• pp.554-562
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• 2015

This paper presents the design and analysis of gate-recessed AlGaN/GaN Fin-type Field-Effect Transistor (FinFET). The three-dimensional (3-D) technology computer-aided design (TCAD) simulations were performed to analyze the direct-current (DC) and radio-frequency (RF) characteristics for AlGaN/GaN FinFETs. The fin width ($W_{fin}$) and the height of GaN layer ($H_{GaN}$) are the design parameters used to improve the electrical performances of gate-recessed AlGaN/GaN FinFET.

• 전력전자학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.214-222
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• 2015

The superiority of gallium nitride FET (GaN FET) over silicon MOSFET is examined in this paper. One of the outstanding features of GaN FET is low reverse-recovery charge, which enables continuous conduction mode operation of totem-pole bridgeless boost power factor correction (PFC) circuit. Among many bridgeless topologies, totem-pole bridgeless shows high efficiency and low conducted electromagnetic interference performance, with low cost and simple control scheme. The operation principle, control scheme, and circuit implementation of the proposed topology are provided. The converter is driven in two-module interleaved topology to operate at a power level of 5.5 kW, whereas phase-shedding control is adopted for light load efficiency improvement. Negative bias circuit is used in gate drivers to avoid the shoot-through induced by high speed switching. The superiority of GaN FET is verified by constructing a 5.5 kW prototype of two-module interleaved totem-pole bridgeless boost PFC converter. The experiment results show the highest efficiency of 98.7% at 1.6 kW load and an efficiency of 97.7% at the rated load.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.448-449
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• 2018

최근, WBG 반도체 소자에 대한 연구가 활발히 진행됨에 따라 고속 스위칭으로부터 발생되는 문제점들을 해결하기 위한 여러 방안들이 제시되고 있다. WBG 반도체 소자의 안정적인 고속 스위칭을 실현하기 위해서는 게이트 드라이버 내에 존재하는 기생 인덕턴스를 최소화하는 것이 가장 중요하다. 본 논문에서는 layout의 최적화 설계를 통해 GaN FET 구동용 게이트 드라이버 내의 기생 인덕턴스를 최소화할 수 있는 방안을 제시하고 설계를 통해 만들어진 게이트 드라이버를 실험을 통해 스위칭 특성을 분석하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.190-191
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• 2013

본 논문에서는 기존의 Si MOSFET을 사용한 전력시스템과 비교하여 WBG(Wide Band Gap)특성을 갖는 GaN(Gallium Nitride) FET을 사용한 전력시스템을 비교 분석한다. 대표성을 갖는 평가가 가능하도록 가장 일반적인 FB 구조를 대상으로 Si MOSFET과 GaN FET을 각각 적용하고, 다양한 기준 조건에서 효율과 전력 밀도 등 성능을 비교한다. 전체 과정은 수학적 계산 및 시뮬레이션으로 검증한다.