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자료유형
학술저널
저자정보
강이구 (극동대학교)
저널정보
한국전기전자재료학회 전기전자재료학회논문지 전기전자재료학회논문지 제30권 제4호
발행연도
2017.4
수록면
210 - 213 (4page)
DOI
https://doi.org/10.4313/JKEM.2017.30.4.210

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파워소자(Power device)는, 전력장치용의 반도체소자이다. 전력의 변환이나 제어용으로 최적화되어 있어서, 전력 전자공학의 핵심 소자이며 고전압화, 고전류화, 고주파수화된 것이 특징이다. 전력 IGBT 소자가 가장 많이 이용되는 분야는 전기자동차, 신재생에너지 인버터산업 분야 등이며, 600∼1700V이하의 전력 IGBT 소자가 사용되어지고 있다. 그러나 최근에는 2.5kV 이상의 전력 IGBT 소자에 대해 활발히 연구가 진행되면서, 송배전분야에서도 점차 전력 IGBT소자로 대체되고 있다. 특히, 에너지 밴드 갭이 넓은 화합물 반도체 소자인 GaN이나 SiC 전력반도체가 출현되면서 그 영역은 더욱더 넓어지고 있으나, 현재까지는 실리콘소자에 의해 적용되어지는 것이 일반적이라 할 수 있다. 대용량 전압은 2.5kV이상에서 적용되기 위해서는 큰 전류에 대한 열적 특성이 우수해야 하며, 또한 대용량이기 때문에 최적의 온 저항을 유지하는 것이 무엇보다 중요하다 할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 열적 특성과 온 저항 특성을 확보하기 위하여 고전압 IGBT가 사용되어 온 기존의 Planar IGBT 구조에 초접합(Super Junction) 구조를 형성하여 동일한 셀(Cell)의 크기를 유지하고 구조적인 차이를 통해서 손실전력을 최소화하고자 하였다. 특히 초접합구조는 기존의 구조보다 상당히 작은 온 저항을 구현할 수 있는 구조로 알려져 있다. 설계는 공정시뮬레이터인 T-CAD를 사용하여 이루어졌으며, 동시에 대용량 IGBT 소자의 전기적인 특성을 비교분석 하였다. 초접합 구조를 통하여 기존의 Planar IGBT와 유사한 항복전압(3300V), 문턱전압을 유지하면서 온 저항과 직접적인 관계가 있는 온 상태 전압강하(Vce,sat)에 대해서 집중적으로 분석하였다.
#High voltage #Super junction #FS IGBT #Breakdown voltage #Pillar

목차

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참고문헌 (6)

참고문헌 신청
E. G. Kang / 2002 / A Novel Lateral Trench Electrode IGBT for Suprior Electrical Characteristics / Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers 15(9):758~763 Crossref 이재인 / 2010 / 트렌치 콜렉터를 가지는 새로운 TIGBT 에 관한 연구 / 전기전자재료학회논문지 23(3):190~193 dbpia T. Laska / 2000 / Proc. The 12th International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs :355 google schola 안병섭 / 2012 / 고내압 IGBT의 전기적 특성 향상에 관한 연구 / 전기전자재료학회논문지 25(3):187~192 dbpia Jong-Seok Lee / 2008 / Shielding region effects on a trench gate IGBT / Microelectronics Journal 39(1):57~62 Crossref

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