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석오균(Seok, Ogyun) 대한전기학회 2022 전기의 세계 Vol.71 No.12
전기자동차의 대중화와 함께 차세대 와이드밴드갭 전력반도체의 수요도 급증하고 있다. 전력반도체는 에피성장기술, 소자설계 및 공정, 패키지, 모듈 등의 다양한 분야의 융·복합적인 연구개발이 필요하여 국산화에 어려움을 겪고 있으며 전량 수입에 의존하고 있는 실정이다. 전기자동차에서 전력반도체의 활용과 차세대 전력반도체의 국·내외 최신 기술동향을 소개하고 시장현황 및 전망을 살펴봄으로써 전기자동차용 차세대 전력반도체의 국산화를 성공하기 위한 전략을 모색해본다. Since electric vehicles have became popular, demand for wide bandgap semiconductor based next-generation power devices is increasing. For development of power semiconductor, various technologies including epitaxial growth, design, fabrication, packaging and module are required to make it localized. Here, recent technology trends at domestic and oversea countries are introduced and future forecast of power semiconductor for electric vehicles looked into to find localization strategy.
Al 필드 플레이트와 ICP-CVD SiO₂ Passivation을 이용한 AlGaN/GaN 쇼트키 장벽 다이오드
석오균(Ogyun Seok),최영환(Young-Hwan Choi),임지용(Jiyong Lim),김영실(Young-Shil Kim),김민기(MinKi Kim),한민구(Min-Koo Han) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.11
본 논문에서는 항복전압 향상을 위해 Al 필드 플레이트와 ICP-CVD SiO₂를 이용한 AlGaN/GaN 쇼트키 장벽 다이오드를 제작하였다. ICP-CVD는 유도코일방식을 이용하여 고밀도의 SiO₂ Passivation을 증착할 수 있다. 이것은 AlGaN/GaN 기반의 소자에서 높은 항복전압을 갖게 한다. 하지만, AlGaN/GaN 기반의 소자에서의 일반적인 필드 플레이트 구조인 Ni/Au를 사용할 경우 SiO₂ passivation층과 필드 플레이트의 Ni 사이의 좋지 않은 점착력으로 인해 필드 플레이트 공정 이후 역방향 특성이 불안정하거나 항복전압이 증가하지 않는 결과가 발생한다. 이를 해결하기 위하여 ICP-CVD SiO₂와 점착력이 우수한 Al을 이용하여 필드플레이를 제작함으로써 안정적으로 항복전압을 향상시켰다. 본 실험에서의 ICP-CVD SiO₂ Passivation한 소자와 Al 필드 플레이트와 ICP-CVD SiO₂ Passivation을 적용한 소자의 항복전압은 각각 600 V, 950 V로 측정되었다.
항복전압 향상을 위해 새로운 구조를 적용한 AlGaN/GaN HEMTs
석오균(Ogyun Seok),임지용(Jiyong Lim),최영환(Young-Hwan Choi),김영실(Young-Shil Kim),김민기(Min-Ki Kim),한민구(Min-Koo Han) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.7
본 논문에서는 순방향 특성의 열화 없이 항복전압 향상을 위해 플로팅게이트와 필드플레이트를 적용한 AlGaN/GaN HEMTs를 제작하였다. AlGaN/GaN HEMTs에서의 항복전압은 게이트의 하단의 전계분포와 관련이 있다. 제안된 AlGaN/GaN HEMTs의 경우 GaN 층의 공핍영역을 효과적으로 확장시킴으로써 게이트와 드레인 사이의 영역에서의 전계집중을 성공적으로 완화시켰다. 필드플레이트와 플로팅게이트가 모두 적용된 소자의 항복전압이 1106 V인 반면, 필드플레이트만 적용한 소자의 항복전압은 688 V, 플로팅게이트만 적용한 소자의 항복전압은 828 V로 측정되었다.
DLC 패시베이션을 적용한 AlGaN/GaN HEMTs의 항복전압 향상 효과
석오균(Ogyun Seok),임지용(Jiyong Lim),김영실(Young-Shil Kim),김민기(Minki Kim),한민구(Min-Koo Han) 대한전기학회 2010 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.7
본 논문에서는 AlGaN/GaN HEMTs의 표면전하에 대한 열화현상을 억제하고 낮은 누설전류 및 높은 항복전압을 얻기 위한 방법으로 뛰어난 절연특성을 갖는 DLC를 이용한 패시베이션을 제안하였다. 또한 DLC 증착 시에 공정조건의 변화에 따른 DLC의 성질변화가 AlGaN/GaN HEMTs에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 패시베이션을 적용하지않은 AlGaN/GaN HEMT의 항복전압은 310 V인 반면에 DLC 패시베이션을 적용한 AlGaN/GaN HEMT는 1400 V의 높은 항복전압을 보였다.