알림마당

  1. home

SEB 대책을 위한 이중 전력 MOSFET

전문가 제언
○ SEB 문제가 확인된 초기에는 우주 환경에서 전력 MOSFET에서만 발생하는 것으로 생각하였으나 지금은 양극 접합 트랜지스터(BJT: Bipolar Junction Transistors), 절연게이트양극성트랜지스터(IGBT: Insulated gate Bbipolar Transistors), 사이리스터, 고압 다이오드, 소 신호 에피택시얼 npn BJT, CMOS PWM 컨트롤러 및 드라이버 등에서도 발생하고 있으며 우주뿐 아니라 지상에서도 발생하는 문제로 확인되었다.

○ 1986년경 우주 설비에서 사용되고 있는 n-채널 전력 MOSFET(수직 형이며 이중확산형)이 오프 상태로 바이어스 되어 있는 경우 은하계 우주선(galactic cosmic rays) 및 태양풍(solar flares)의 중이온에 의해 발생하는 SEB로 파손됨을 발견하였다. 1987년경 n 및 p 채널 MOSFET이 동일한 환경 하에서 SEGR로 파손됨을 발견하였다. 지구 우주선(terrestrial cosmic rays, 중성자 우주선이 대기를 관통하고 지표 가까이 내려와 물질과 충돌하여 이온을 발생시킬 때를 지칭)으로 인하여 지표 혹은 대기 중의 설비에서 SEB가 발생하는 경우도 있다.

○ 전력 MOSFET이 가장 취약하여 VDS가 100V 이상이면 SEE(Single Event Effect)를 보이고 있으며 심지어는 30V 이하에서도 SEB가 발생했다는 보고가 있다. BJT는 400V 이상에서, 사이리스터는 1,000V 이상에서 동일 문제를 보여주고 있다.

○ 메모리 및 논리회로에 사용되는 소자에도 비슷한 문제가 발생하지만 에너지가 작아서 파괴적이지는 않으며 이런 경우 데이터에 변질이 발생하며 이런 문제를 SEU(Single Event Upset), SER(Soft Error Rate)로 칭한다.

○ 우리나라의 우주 개발 계획은 야심차다. KARI, KAL, KAI, KAIST, ADD 등의 기관에서 과학로켓 1, 2, 3호, KSLV 1, 2, 3호, 우리별 1, 2, 3호, 아리랑 1, 2, 3호, 과학기술위성 1, 2호, 무궁화 1, 2, 3, 5호 등을 발사했거나 발사할 계획을 가지고 있다. 우주 설비에서 전력 MOSFET는 필수 불가결한 소자이며 우주선의 정글 속에서 안전하게 작동할 수 있도록 충분한 기술력으로 대비해야 할 것이다.
저자
Barak, Joseph (Soreq NRC); Haran, Avner; David, David; Rapaport, Shimshon
자료유형
학술정보
원문언어
영어
기업산업분류
전기·전자
연도
2008
권(호)
55(6)
잡지명
Nuclear Science, IEEE Transactions on
과학기술
표준분류
전기·전자
페이지
3467~3472
분석자
황*룡
분석물
이 페이지에서 제공하는 정보에 대하여 만족하십니까?
문서 처음으로 이동