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일본, 세계 최고 성능 저손실 SiC 파워 MOSFET 개발 |
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기획관리실 |
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2006-03-15 11:15:00 |
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2,917회 |
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일본, 세계 최고 성능 저손실 SiC 파워 MOSFET 개발
일본의 롬(Rohm)은 차세대 파워 소자로서 기대되고 있는 SiC를 이용한 저손실 MOSFET를 개발했다고 밝혔다. 개발된 SiC-MOSFET는 내압 900V, 온저항 3.1mohmcm^2로 세계 최소의 온저항 값을 갱신한 것이다.
이번에 개발된 MOSFET는 전원 및 가정용 민생 기기 등에 응용됨으로써 기기의 소형 및 고효율화를 가능하게 할 뿐만 아니라, 하이브리드 자동차 등에 응용되면 주행 거리의 대폭적인 향상에도 공헌할 수 있다.
롬은 현재 개발한 소자의 평가를 진행 중이며, 올해 안에 시작품의 샘플을 출하하고, 사용자의 반응을 주시하면서 양산화 시기를 검토할 예정이다.
현재 파워 일렉트로닉스 분야에서는 전력 변환 시 반도체 디바이스에서 소비되는 손실이 문제가 되고 있어, 저손실화에 대한 요구가 높아지고 있다.
하지만 종래의 주류인 Si계 파워 디바이스의 경우에는 기술적인 한계가 가까워지고 있어, 더 이상의 고효율화가 어려운 상황에 이른 것으로 판단된다.
따라서 최근에는 Si보다 재료 물성 값이 뛰어난 SiC 재료를 이용함으로써 저손실화를 실현하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다.
SiC 파워 MOSFET의 경우 채널 부분의 저항이 높기 때문에 디바이스의 온저항이 이론값에 비해 높다는 것이 문제가 되어 왔으며, 온저항을 낮추기 어려운 것으로 인식되어 왔다.
이번에 롬은 고이동도 게이트 절연막의 개발과 미세 가공 기술 등을 구사하여 온저항을 3.1mohmcm^2까지 낮추는데 성공하였으며, SiC 평면형 DMOS의 이론적 한계값에 크게 근접하였다. 이는 SiC 본래의 성능을 충분히 도출하는 것이 가능해진 것이다.
이 온저항 값은 동일 내압급의 Si-DMOS와 비교하여 약 1/80, Si-coolMOS나 IGBT와 비교하더라도 약 1/6에 해당하는 값이다. 내압은 현재 600~900V급을 목표로 개발되고 있으나, 이 기술에 의해 1500V 정도까지는 온저항의 증가 없이 대응이 가능할 것으로 전망되고 있다.
이번에 개발된 기술에 의해 단위 면적당 온저항을 종래의 절반 정도로 줄일 수 있기 때문에 디바이스 제작에 필요한 칩 면적도 1/2~1/3 정도로 축소될 수 잇다.
SiC 파워 디바이스는 종래의 Si 파워 디바이스를 대체할 수 있으며, 응용 분야는 가전, 자동차, 송전 등 다양한 분야에 걸쳐 있기 때문에 글로벌 환경 문제에도 공헌할 수 있다.
전력의 유효한 이용이 중요한 시점에서, 새로 개발된 기술은 에너지 문제, 지구 환경 문제 등의 관점에서도 매우 중요한 기술이라고 할 수 있다.
정보출처 http://www.rohm.co.jp/news/sicpower2-j.html |
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