SiC 트렌치 MOSEF 개발

전문가 제언

○ 전기에너지의 이용에는 생산으로부터 소비에 이르기까지 교류/직류변환, 전압변환 및 주파수변환 등 여러 단계의 전력변환을 거치며 여기에는 여러 종류의 반도체 파워디바이스가 사용되고 있다. 현재 사용되고 있는 파워디바이스는 대부분 Si 파워디바이스로 만들어지고 있으나 최근에는 용도에 비해 기술적인 한계에 도달해 있으며 새로운 파워디바이스의 개발이 필요한 상황이다.

○ 파워디바이스의 고성능화는 전력 이용률 향상을 위한 핵심 분야의 하나이다. SiC 파워디바이스는 Si 파워디바이스와 비교하여 높은 내압성, 낮은 전력 손실, 고속 스위칭이라는 특성이 있다. 또한 이들 특성을 살릴 수 있으며 고효율이면서도 소형의 전력변환기를 실현할 수 있다.

○ 최근에 SiC 결정성장과 디바이스 제작기술이 급속하게 발전하여 쇼트키장벽 다이오드(SBD, Schottky Barrier Diode)와 금속-산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET, Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)의 실용화가 추진되고 있다.

○ 이 보고서는 일본에서 SiC 파워디바이스 분야의 선두주자로 활약하고 있는 Rohm사의 Y. Nakano가 세계 최초로 4H-SiC 이중 트렌치 MOSFET을 개발한 내용을 중심으로 그동안의 SiC 파워디바이스의 기술개발 흐름을 소개하고 있다.

○ 일본 정부는 차세대 산업소재의 하나로 SiC를 중시하여, 1) 실용화단계로 1kV급 SiC 파워디바이스의 활용 분야로 태양전지용 인버터, 데이터센터 서버용 전원의 에너지절약, 2) 직경 150밀리미터 웨이퍼와 고품질 epitaxial 성장, 3) 고속 후막 epitaxial 성장과 10kV 이상의 바이폴라 형 디바이스 개발 등의 3개 사업을 수행하고 있으며 이들 간의 융합을 위한 SiC Alliance도 조직하여 운영하고 있다.

○ 우리도 파워디바이스 분야에서 일본에 뒤지지 않는 거국적인 개발체제를 구축하여 ICT 이후의 반도체산업인 파워반도체 디바이스의 원천기술 확보에 노력해야 할 시기라고 생각된다.

저자

Y. Nakano

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

에너지

연도

2011

권(호)

59(12)

잡지명

工業材料

과학기술
표준분류

에너지

페이지

48~52

분석자

조*

분석물

• SiC 트렌치 MOSEF 개발.pdf [237,920 byte]

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