• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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• pp.3-6
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• 2004

반도체 디자인, 공정 기술 및 패기지 기술의 발달에 따라 전력용 반도체는 소형화, 고성능화, 지능화하고 있다. 고속 구동이 용이한 때문에 MOSFET이나 IGBT등의 MOS-gate형 전력 반도체의 발전이 두드려지며, trench, charge balance, NPT 기술등이 패키지 기술과 더불어 이를 위한 주요 기술이 될것으로 보인다. SiC나 GaN등의 Wide Band Gap 물질들을 사용한 차세대 전력 반도체 연구도 활발히 진행되고 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.309-310
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• 2015

본 논문에서는 SiC FET를 이용한 80kW 3상 PWM 인버터의 특성에 대해 다룬다. 기존 IGBT 인버터와 SiC FET 인버터의 게이트 특성, 각 부 손실, 시스템 효율 등을 시뮬레이션 및 실험하여 비교 분석한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.226-227
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• 2016

본 논문은 SiC Mosfet Gate Driver에서 Overcurrent상황 발생시 Mosfet 양단의 전압을 검출함으로써 스위칭 소자를 보호하는 Desaturation detction circuit에 대해 다룬다. IGBT와 다르게 SiC Mosfet의 경우 ohmic 영역과 saturation영역의 구분이 명확하지 않기 때문에 과전류 발생시 Mosfet 양단 전압을 검출하는데 어려움이 있다. 따라서 이를 보완하기 위하여 Mosfet drain측에 새로운 회로를 추가로 설계함으로써 이를 보완하여 효과적으로 양단전압을 검출한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.671-680
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• 2022

본 논문에서는 현재 출시되어 있는 전기차의 구동모터 사양을 대부분 포괄하는 200kW급 구동용 모터드라이버를 개발하였다. 고효율ㆍ고전력밀도를 달성하기 위해 기존 전력반도체(Insulated-gate bipolar transistor, IGBT)대신에 차세대 전력반도체(Silicon carbide, SiC)를 적용하였으며 SiC를 최적사용하기 위해 하드웨어에 대한 분석을 통해, 예상되는 효율 및 방열특성을 구하여 최적 설계를 하였다. 전기차 구동모터에 대부분 활용되는 매입형 영구자석 동기모터(Interior permanent-magnet synchronous machine, IPMSM)를 위한 벡터 제어 알고리즘을 DSP를 활용하여 구현하였다. 본 논문에서는 SiC기반 전기차 구동용 모터드라이버 시작품을 설계ㆍ제작하였으며 실험을 통해 성능을 검증하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권4호
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• pp.17-23
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• 2018

Recently, electric semiconductors became an issue because of efficient use of energy and compaction of electronics. Silicon electric semiconductors are difficult to put into it because of its physical limitations. Hence, the study of WBG (Wideband Gap) semiconductors like SiC and GaN began. These devices received attention because it can be miniaturized and worked at high temperatures over $300^{\circ}C$. WBG MOSFET electric semiconductors can show performance like silicon IGBT. This can solve the current problem of IGBT tail. The current study shows the technical principles and issues related to SiC and GaN power semiconductors. WBG devices can achieve high performance compared to silicon, but its performance can't be fully utilized because of lack in bonding technology. Therefore, this review introduces research on WBG devices and their packaging issues.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.205-208
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• 2020

This paper examines the approach, enabled by using SiC power devices, to unify the inverter design for central air conditioning (CAC) system for both single- and 3-phase input, and reduce the PFC inductor size to be PCB-mountable. By using SiC-instead of Si-diode in PFC stage, it is possible to increase the switching frequency from 16kHz to 60kHz to reduce the required PFC inductance from 0.93mH to 0.25mH, thus enable PCB-mounting of inductor. With the next step of using 1200V SiC MOSFET instead of Si-IGBT, the DC link voltage can be boosted from 311Vdc to 550Vdc in PFC stage, allowing the inverter and compressor used in 3-phase input CAC be used for single-phase input as well. Furthermore, using SiC MOSFET in inverter stage can further reduce total loss system total loss to 200.8 W. Simulation and experimental results are presented in the paper.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.89-90
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• 2013

Higher power density, higher operational temperature, lower on state resistance and higher switching frequency capabilities of Silicon Carbide (SiC) technology devices compared to Silicon (Si) devices makes it has higher promising market. One of the most developed SiC devices is the power MOSFET. This study tests the SiC MOSFET under short circuit conditions taking into account the effect of gate voltage characteristics. The results will be compared to IGBT and MOSFET Si devices with similar ratings. A tester circuit was designed to perform the short circuit operation.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권4호
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• pp.606-611
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• 2011

Power electronics is a key technology for electric, hybrid, plug-in hybrid, and fuel cell vehicles. Typical power electronics converters used in electric drive vehicles include dc/dc converters, inverters, and battery chargers. New semiconductor materials such as silicon carbide (SiC) and novel topologies such as the Z-source inverter (ZSI) have a great deal of potential to improve the overall performance of these vehicles. In this paper, a Z-source inverter for fuel cell vehicle application is examined under three different scenarios. 1. a ZSI with Si IGBT modules, 2. a ZSI with hybrid modules, Si IGBTs/SiC Schottky diodes, and 3. a ZSI with SiC MOSFETs/SiC Schottky diodes. Then, a comparison of the three scenarios is conducted. Conduction loss, switching loss, reverse recovery loss, and efficiency are considered for comparison. A conclusion is drawn that the SiC devices can improve the inverter and inverter-motor efficiency, and reduce the system size and cost due to the low loss properties of SiC devices. A comparison between a ZSI and traditional PWM inverters with SiC devices is also presented in this paper. Based on this comparison, the Z-source inverter produces the highest efficiency.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.103-108
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• 2023

본 연구에서는 SiC 기반의 1200V급 전력 MOSFET을 최적 설계하기 위하여 공정 및 설계 파라미터를 변화시키면서 실험을 수행한 후, 필수적인 전기적 특성을 도출하였다. 그리고 최종적으로 설계하고자 하는 트렌치 게이트형 SiC 전력 MOSFET 소자의 우수성을 확보하기 위하여 플래너 게이트 SiC 전력 MOSFET을 같은 조건하에 설계하여 전기적인 특성을 도출하여 트렌치 게이트형 SiC 전력 MOSFET 소자와 비교 분석을 하였다. 비교 분석한 결과, 항복전압을 그대로 유지한 상태에서 온 저항은 각각 플래너게이트 전력 MOSFET은 1,840mΩ, 트렌치 게이트 전력 MOSFET는 40mΩ으로 약 40배 이상 우수한 특성을 도출하였다. 온 저항은 에너지 효율에 직접적인 영향을 끼치는 바 에너지 효율에 있어 우수한 결과를 도출한 것으로 판단되었다. 본 실험을 통해 최적화된 소자는 1200V급에 일반적으로 사용되었던 IGBT소자를 충분히 대체 가능한 것으로 판단되었다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제16권2호
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• pp.49-54
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• 2017

In this paper, recent researches on new and renewable energy have been conducted due to problems such as energy exhaustion and environmental pollution, and new researches on high efficiency and high speed switching are needed. Therefore, we compared the efficiency by using high speed switching devices instead of IGBT which can't be used in high speed switching. The experiment was performed theoretically by applying the same parameters of the high speed switching devices which are the Cool MOS of Infineon Co., SiC C3M of Cree, and GaN FET device of Transform, by implementing the DC-DC boost converter and measuring the actual efficiency for output power and frequency. As a result, the GaN FET showed good efficiency at all switching frequency and output power.