탄화규소(SiC) 쌍극성 접합트랜지스터 (Bipolar Junction Transistor) 제조

전문가 제언

○ 출원인은 SiC BJT의 실용화에 가장 근접한 기업으로 평가받고 있는 Fairchild Semiconductor Co이다. 2011년 4월에 SiC BJT를 제품화하고 있던 스웨덴의 TranSiC를 매수하면서 본격적인 실용화 선두에 나선 기업이다.

○ on-저항이 3mΩ㎠이하, 칩 면적 3.4㎟의 BJT로 전류증폭률 117로 안정적으로 작동함을 발표하고 있다. 이 값은 16kHz 동작의 Si-IGBT과 비교하여 손실이 1/2의 값을 보이는 것이다. Kyoto대학의 시험제작품인 전류증폭률 257에는 못 미치는 것이나 안정적인 동작을 보인다는 것은 가장 앞서있음을 보이고 있다.

○ Fairchild는 우선 내압 1200V, 드레인 전류가 최대 50A인 SiC BJT를 제품화하여 태양광발전소나 풍력발전용 인버터, 전기자동차, 하이브리드자동차 무정전 전원장치용으로 공급할 계획이다.

○ 출원기술 내용은 2°~4°의 경사각을 갖는 4H-SiC 단결정기판 위에 12~30㎛ 두께 질소불순물 농도가 5×1018~1×1019㎤가 되는 DTL(Defect Termination Layer)를 에피성장시킨 뒤 저도핑 n-type 콜렉터, p-type 베이스 그리고 highly dope한 n-type 이미터(emitter)를 성막하여 BJT를 구성했다.

○ 이 DTL 영역이 기판이나 성막과정에서 발생하는 결함의 확산과 생성을 억제시켜 통전작동영역에 소수캐리어(minority carrier)의 킬러이었던 적층결함 등을 저감시킴으로써 그간의 BJT가 보이던 순방향 경시전압 증가가 나타나지 않음을 확인한 것이다.

○ SiC 기판 사용 GaN LED 소재기술이 보급되어 있는 한국기업과 SiC MOSFET 등의 특허권을 갖는 한국전기연구원 등이 보유한 SiC 기반기술을 확대 육성하여 차세대 먹거리 산업인 광대역 갭 반도체 디바이스의 영역이 확대되기를 희망한다. 기술개발은 늦었으나 우수한 생산기술을 갖는 Rohm 등 일본기업이 국제경쟁력을 갖추어 가고 있다. 우리의 대담한 투자전략이 기대되는 분야이다.

저자

Fairchild Semicondudctor Co

자료유형

특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2012

권(호)

WO20120055777

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

~34

분석자

조*

분석물

• 탄화규소(SiC) 쌍극성 접합트랜지스터 (Bipolar Junction Transistor) 제조.pdf [340,422 byte]

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