일본산업뉴스요약

SiC 파워 반도체 개발
미쓰비시전기, 전력손실 20% 절감

미쓰비시전기는 기존 탄화규소(SiC) 반도체에 비해 전력 손실을 20% 이상 낮출 수 있는 SiC 파워 반도체를 개발했다. 탑재 기기에 이상이 발생한 경우, 소자에 대전류가 흐르지만 이것을 억제하는 독자 웨이퍼 구조를 채용했다. 대전류를 제어하는 것으로 단락까지 걸리는 시간을 늘리면서 손실을 낮추어 전력 효율화를 실현했다. 자동차 및 산업기기, 가전제품 등에 제안하고 2020년 이후의 실용화를 목표로 한다.

반도체 성능을 제어하기 위한 SiC 웨이퍼에 도입하는 불순물 원자량을 바꾸는 것으로 소자에 이상이 발생했을 때 전류를 억제하도록 작동하는 구조로 만들었다.

현재 실리콘 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)는 단락까지 시간이 일반적으로 8마이크로~10마이크로 초이다. 같은 시간이라면 이 SiC 소자에서는 임피던스를 약 40% 낮출 수 있다고 하고 있다.

SiC 파워 반도체는 실리콘에 비해 대전류를 보낼 수 있기 때문에, 전력 효율화 및 소자의 소형화 등이 예상된다. 한편으로 이상이 발생했을 때에 단락까지의 시간이 짧고, 고속으로 전류를 차단하는 특별한 회로를 필요로 하고 있다.

개발한 SiC 파워 반도체는 고속 차단 회로가 필요 없고 기존의 실리콘과 같은 차단 회로를 채용할 수 있다. 고도의 회로 형성 기술이 없어도 이용할 수 있게 되어 SiC의 보급이 예상된다.

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