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

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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• v.46 no.1
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• pp.107-111
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• 2009

In this paper, the power added efficiency(PAE) of a Doherty amplifier has been improved by applying Photonic Bandgap(PBG) characteristics on the output of amplifier. As a result of the high order harmonics termination, excellent improvement in PAE, maximum output power as well as linearity is obtained. The PAE is improved as much as relatively 35% compared with a conventional Doherty amplifier. Moreover, size of LPF is reduced by PBG characteristics. Therefore the whole amplifier circuit size is considerably reduced by diminishing in size of the LPF as compared with a Doherty amplifier using conventional LPFs.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.14 no.3
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• pp.283-289
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• 2003

In this paper, we proposed novel multilayer photonic bandgap(PBG) structure using DSL(Descended Signal Line). From measurement result, the proposed PBG structure using DSL is reduced 72 % at size and increased 13 % at bandwidth compared to typical multilayer DGS(Defected Ground Structure). It is also reduced 42 % at size and increased 23 % at bandwidth compared to PBG structure using EGP(Elevated Ground Plane). In case of measurement for manufactured six PBG patterns, all patterns have the same cutoff frequency and bandstop characteristics. So it can be used for bandstop filter having very precise tolerance of below 300 MHz at 20 ㎓ if it is applied to real product and this filter will be useful for small microwave integrated circuit and module development.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.07a
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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.

• Journal of Energy Engineering
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• v.22 no.1
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• pp.58-81
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• 2013

Recently, the technological progress in manufacturing power devices based on wide bandgap materials, for example, silicon carbide(SiC) or gallium nitride(GaN), has resulted in a significant improvement of the operating-voltage range and switching speed and/or specific on resistance compared with silicon power devices. This paper will give an overview of the status on The Next generation Power Devices such as SiC/GaN with a focus on commercialization and research.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.29 no.4
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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.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2001.11b
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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.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.14 no.12
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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.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2001.11a
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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.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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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.