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Detail

6-inch SiC based 1200V/10A class Schottky Barrier Diode device technology

Manager
Won Jong Il
Participants
Koo Jin-Gun, Kim Gyu Yeol, Kim Sang Gi, Park Kun Sik, Park Byung Mu, Park Jong-Moon, Shin Dong Suk, Won Jong Il, Yoo Seong Wook, Lee Hyo Hyun, Lee Hee Tae, Lim Byung Won, Seung Jin Jeon, Doohyung Cho
Transaction Count
1
Year
2019
Project Code
15DB1300, Research on the power thyristor device, Park Kun Sik
15ZB1600, Development of SiC based trench type next generation power device, Kim Sang Gi
16ZB1600, Development of SiC based trench type next generation power device, Kim Sang Gi
6인치 SiC 기반 Schottky Barrier Diode 소자를 위한 기술로서 1200V/10A급 SiC Schottky Barrier Diode 소자를 위한 공정, 소자 제작, 설계 layout, 기술문서 등을 포함
- SiC는 실리콘보다 넓은 에너지 밴드폭(×3), 높은 절연파괴전계(×10), 빠른 포화전자속도(×2) 및 우수한 열전도도(×3) 등 전력반도체소자로서의 우수한 재료특성을 가지고 있음
- SiC 전력소자는 스위칭 및 온-저항 손실이 적어 전력변환시스템 효율이 높고 시스템의 수동소자 부품과 냉각시스템을 줄일 수 있어 소형·경량화가 가능하여 시스템의 가격을 낮추고 신뢰성을 향상시킬 수 있는 핵심부품으로 전력레벨에 따라 IT & 가전, 자동차, 공장등 광범위한 분야에 활용되고 있음
- 전세계 SiC 전력반도체 시장은 2017년 3.1억 달러에서 연평균 31% 성장하여 2023년에는 15.8억 달러에 이를 것으로 전망되지만(Yole Development 2018), 이에 대한 국산화는 10% 미만이며 기술수준 또한 선진국의 50%에 불과할 정도로 취약함
- 본 기술이전을 통하여 국내 최초로 6인치 SiC 웨이퍼를 사용하여 1200V/10A급 SiC Schottky Barrier Diode 소자기술을 국내 업체에 기술 이전함으로써, 6인치 SiC 웨이퍼를 적용한 1200V/10A급 SiC Schottky Barrier Diode를 국내 업체가 양산할 수 있게 되면 1200V급의 6인치 SiC Schottky Barrier Diode 소자에 대한 시장 및 기술 경쟁력을 확보할 수 있게 됨
개발기술의 내용은 6인치 SiC 웨이퍼를 사용하여 1200V/10A SiC Schottky Barrier Diode 설계, 제작, 평가한 것이며, 기존 4인치 SiC 웨이퍼를 사용하는 경우 보다 6인치로 제작할 경우 소자 제조기술 및 제품에 대한 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 기술임
- 항복전압 (Repetitive Peak Reverse Voltage, VRRM): > 1200V (@ IR=1mA/cm2)
- 누설전류 (Reverse Current, IR): < 50uA (@ VR=1200V)
- 구동전류 (Forward Current, IF): > 10A
- 순방향 전압 (Forward Voltage, VF): < 2.0V (@ IF=10A)
- 1200V/10A급 SiC Schottky Barrier Diode 설계 레이아웃 및 상세설계서
- 6인치 SiC기반 1200V/10A급 Schottky Barrier Diode 소자기술 시험절차 및 결과서
- 6인치 SiC 기판을 이용한 1200V/0A급 SiC Schottky Barrier Diode 공정조건
- SiC Schottky Barrier Diode 관련 기술문서
- 6인치 SiC Schottky Barrier Diode 설계 및 공정기술을 활용한 다양한 고전압 및 고전류 소자 개발
- 6인치 1200V급 SiC 전력 반도체 시장 선점을 통한 신시장 및 신제품 창출
- 1200V급 다양한 전압 (650V, 1700V)과 전류 (>10A)를 가지는 Schottky Barrier Diode 개발 및 양산 가능
- SiC 전력모듈 업체의 전력반도체를 이용한 시제품 Demo Test
- 전기자동차 및 태양광/풍력 발전시스템의 인버터 모듈에 활용
- 본 기술이전을 통한 1200V/10A급 SiC Schottky Barrier Diode기술이 개발되면 국내 전력반도체 제조업체에서도 고부가가치의 전력반도체 소자 제품 개발 등 기술 확대 및 응용 가능성이 커져 경제적?산업적 효과가 있을 것으로 기대됨