• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권2호
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• pp.43-51
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• 2023

본 논문에서는 전기차 전력변환 시스템의 근간이 되는 전력반도체 소자의 발전 방향과 차세대 전력반도체 소자인 wide bandgap (WBG)의 특징에 관해 소개하고자 한다. 현재까지의 주류인 Si insulated gate bipolar transistor (IGBT)의 특징에 관해 소개하고, 제조사 별 Si IGBT 개발 방향에 대해 다루었다. 또한 대표적인 WBG 전력반도체 소자인 SiC metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET)이 가지는 특징을 고찰하여 종래의 Si IGBT 소자 대비 SiC MOSFET이 가지는 효용 및 필요성에 대해 서술하였다. 또한 현 시점에서의 GaN 전력반도체 소자가 가지는 한계 및 그로 인해 전기자동차용 전력변환모듈 용으로 사용하기에 이슈인 점을 서술하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권1호
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• pp.107-111
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• 2009

본 논문에서는 PBG 특성을 갖는 새로운 Low-pass Filter(LPF)를 증폭기의 출력정합단에 적용하여 도허티 증폭기의 효율을 향상하였다. 제안된 LPF 적용된 도허티 증폭기는 고조파 성분들이 저지됨으로 선형성은 그대로 유지하면서 출력 전력의 증가와 소비 전류의 감소로 일반적인 도허티 증폭기와 비교하여 35%의 효율을 증가시켰다. 또한 PBG 특성을 사용함으로써 LPF의 크기를 줄였다. 이를 통해 일반적인 마이크로 스트립 라인의 LPF를 사용한 도허티 증폭기보다 전체적인 도허티 증폭기의 크기를 줄일 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.283-289
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• 2003

본 논문에서는 DSL(Descended Signal Line)을 이용한 새로운 다층의 PBG 구조를 제안하였다. 측정 결과로부터 DSL을 이용한 제안된 PBG 구조는 일반적인 다층의 DGS 구조에 비하여 크기면에서 72 % 감소하였고 대역폭에서 13 % 증가하였다. 또한 EGP(Elevated Ground Plane)를 이용한 PBG 구조와 비교하면 제안된 구조는 크기가 42 % 감소하였고 대역폭이 23 % 증가하였다. 그리고 조작된 6 개의 PBG 구조들을 측정한 결과, 모든 패턴들이 동일한 차단주파수와 함께 저지대역 특성을 지님을 확인하였다. 따라서 본 논문에서 제안된 구조는 삽입손실이 20 ㏈인 20 ㎓에서 모든 패턴이 300 MHz 이하의 매우 정확한 오차(tolerance)를 가짐으로써 소형의 마이크로파 집적 회의나 모듈 개발에 효과적으로 활용될 수 있으리라 기대된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.455-458
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• 2005

옴니(omnidirectional)-PBG(photonic bandgap)의 크기는 쌍을 이루는 광자결정 재료의 고유 굴절률, 충진율 및 두께에 의해 결정되는 것이 일반적이다. 그러나 광자결정체가 다중주기를 가지도록 제작하면 옴니-PBG의 크기를 변화 시킬 수 있다. 본 연구에서는 Si/$SiO_2$를 기본 구조로 하는 광대역 옴니-PBG용 광자결정 구조를 설계, 제작하고 그 특성을 평가 하였다. 각각 단일 주기 $\Lambda_1$(426.9nm) 및 $\Lambda_2$(306.9nm)를 갖는 8N-Si/$SiO_2$ 광자결정에 대해 TE/TM-편광광 $5^{\circ}$ 및 $45^{\circ}$ 입사각에 대한 반사-스펙트라 측정결과는 설계값과 일치하였다. 특히 이중주기 $(8N\cdot{\Lambda}_1+8N\cdot{\Lambda}_2)$를 갖도록 제작된 Si/$SiO_2$ 광자결정은 입사각 $5^{\circ}$의 TE-편광광 반사-스펙트라 측정결과, 약 1050-2500nm의 광대역 파장범위에서 광자 밴드 갭을 보였다.

• 에너지공학
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• 제22권1호
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• pp.58-81
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• 2013

탄화규소(SiC)나 질화갈륨(GaN)과 와이드갭 반도체를 이용한 전력소자의 생산기술이 크게 발전하여 그간 널리 사용되어 온 실리콘(Si) 전력소자와 비교하여 작동전압, 스위칭 속도 및 on-저항 등이 크게 향상되어 몇 개 기업은 제품화를 시작하였다. 내압 등 기술적 과제 등을극복하여 산업화를 하고자하는 움직임을 소개하고 아울러 연구동향도 분석한다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.241-246
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• 2016

ZnO thin films have wide application areas due to its versatile properties as transparent conductors, wide-bandgap n-type semiconductors, gas sensor materials, and etc. We have performed a systematic investigation on ultraviolet-assisted CVD (chemical vapor deposition) method. Ultraviolet irradiation during the deposition of ZnO causes chemical reduction on the growing surface; which results in the reduction of the deposition rate, increase in the surface roughness, and decrease of the electrical resistivity. These effects produce larger characteristic variation with various deposition conditions in terms of surface morphology and optical/electrical properties compared to normal CVD deposited ZnO thin films. This versatile controllability of ultraviolet-assisted CVD can provide a larger processing options in the fabrication of nano-structured materials and flexible device applications.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집 Vol.14 No.1
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• pp.13-16
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• 2001

반도체 동작시에 파워 손실을 최소화하는 것은 2000년대의 에너지, 산업전자, 정보통신 산업분야에서의 가장 주요한 요구 사항중의 하나이다. 실리콘계 반도체 소자들은 완전히 새로운 구동기구의 소자가 개발되지 않는 한, 실리콘 재료의 낮은 열전도율이나 낮은 절연파괴전계와 같은 물리적 특성한계 때문에 이러한 요구를 만족시키는 것이 불가능한 실정이다. 따라서 21세기를 위한 대안으로 고열전도융의 WBG(WideBand-Gap) 물질 그 중에서도 탄화규소(SiC) 반도체가 제시되고 있다. SiC 반도체는 실리콘에 비하여 밴드갭(band gap: $E_{g}$)이 높을 뿐만이 아니라 절연파괴강도 ($E_{B}$)가 한 자릿수 이상 그리고 전자의 포화 drift 속도, $V_{s}$ 및 열전도도 k가 3배 가량 크다. 따라서 SiC는 고온 동작 내지는 고내압, 대전류, 저손실 반도체를 제작하는데 아주 유리하다. 본고에서는 응용성이 넓고, 단결정 제조가 비교적 용이한 SiC 반도체의 기술현황에 대하여 살펴보고자 한다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제14권12호
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• pp.11-14
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• 2001

반도체 동작시에 파워 손실을 최소화하는 것은 2000년대의 에너지, 산업전자, 정보통신 산업분야에서의 가장 주요한 요구 사항중의 하나이다. 실리콘계 반도체 소자들은 완전히 새로운 구동기구의 소자가 개발되지 않는 한, 실리콘 재료의 낮은 열전도율이나 낮은 절연파괴전계와 같은 물리적 특성한계 때문에 이러한 요구를 만족시키는 것이 불가능한 실정이다. 따라서 21세기를 위한 대안으로 고열전도율의 WBG(Wide Band-Gap) 물질 그 중에서도 탄화규소(SiC) 반도체가 제시되고 있다. SiC 반도체는 실리콘에 비하여 밴드 갭(band gap: E$_{g}$)이 높을 뿐만이 아니라 절연파괴강도(E$_{B}$)가 한 자릿수 이상 그리고 전자의 포화 drift 속도, V$_{s}$ 및 열전도도 k가 3배 가량 크다. 따라서 SiC는 고온 동작 내지는 고내압, 대전류, 저손실 반도체를 제작하는데 아주 유리하다. 본고에서는 응용성이 넓고, 단결정 제조가 비교적 용이한 SiC 반도체의 기술현황에 대하여 살펴보고자 한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.13-16
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• 2001

반도체 동작시에 파워 손실을 최소화하는 것은 2000년대의 에너지, 산업전자, 정보통신 산업분야에서의 가장 주요한 요구 사항중의 하나이다. 실리콘계 반도체 소자들은 완전히 새로운 구동기구의 소자가 개발되지 않는 한, 실리콘 재료의 낮은 열 전도율이나 낮은 절연파괴전계와 같은 물리적 특성한계 때문에 이러한 요구를 만족시키는 것이 불가능한 실정이다. 따라서 21세기를 위한 대안으로 고열전도율의 WBG(Wide Band-Gap) 물질 그 중에서도 탄화규소(SiC) 반도체가 제시되고 있다. SiC 반도체는 실리콘에 비하여 밴드 갭(band gap: E$_{g}$)이 높을 뿐만이 아니라 절연파괴강도(E$_{B}$)가 한 자릿수 이상 그리고 전자의 포화 drift 속도, v$_{s}$ 및 열전도도 k가 3배 가량 크다. 따라서 SiC는 고온 동작 내지는 고내압, 대전류, 저손실 반도체를 제작하는데 아주 유리하다. 본고에서는 응용성이 넓고, 단결정 제조가 비교적 용이한 SiC 반도체의 기술현황 에 대하여 살펴보고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.65-66
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• 2015

본 논문에서는 GaN FET을 적용한 단상 SPWM 인버터의 스위칭 주파수에 따른 효율 분석 결과를 제시한다. IGBT와 GaN FET의 특성을 상세히 분석하고, 각 스위치에 대해 스위칭 주파수를 10 - 100kHz로 Sweep한 경우의 이론분석 및 PSIM thermal module을 이용한 시뮬레이션을 수행한다. 이를 통해 인버터에 GaN FET적용 시 고효율 및 고전력 밀도 획득 가능성을 제시한다.