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| + | GaN의 잠재력 상승에 대비해 이미 EPC, 트랜스폼 등 다양한 업체들이 대비에 나서고 있다. 또한 BMW iVentures의 GaN Systems에 대한 투자는 EV/HEV 기술용 GaN 솔루션에 대한 자동차 업계의 관심을 나타낸다. 그림에 나타난 Yole’s second scenario-"Bull Case Scenario"는 주요 소비자 제조사들이 GaN 무선 충전 솔루션을 채택하면서 달성된다고 예측했다. | ||
| + | 시장조사에 따르면 이런 맥락에서 2017~2023년 GAN 전력사업은 4억2천3백만 달러 정도에 이를 수 있는 전망이다. | ||
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2021년 6월 5일 (토) 09:24 판
프로젝트 개요
기술개발 과제
국문 : Density Functional Theory 계산을 통한 화합물 전력 반도체 물질 GaN의 Band gap 개선
영문 : Improving Bandgap of GaN, a compound power semiconductor material, using Density Functional Theory.
과제 팀명
삼위일체
지도교수
유종석 교수님
개발기간
2021년 3월 ~ 2021년 6월 (총 4개월)
구성원 소개
서울시립대학교 화학공학과 2017XXX0** 이**(팀장)
서울시립대학교 화학공학과 2015XXX0** 정**
서울시립대학교 화학공학과 2016XXX0** 이**
서론
개발 과제의 개요
개발 과제 요약
내용
개발 과제의 배경
전력반도체는 전기자동차, 태양광 발전 등 다양한 분야에 활용되며, 스마트폰과 태블릿 PC 등 모바일 디바이스의 급성장으로 수요가 증가하고 있다. 특히, 4차 산업혁명 시대의 도래로 인해 스마트카, 자율주행차, 로봇, 태양전지, 사물인터넷(IoT), 스마트 그리드, 항공우주, 5G 이동통신 등 관련 산업이 성장함에 따라 수요가 급격히 늘어날 것으로 예상된다.
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전력 반도체 소자는 1960년대부터 실리콘이 주로 사용되어 왔으나, 현대에는 보다 효율이 높으면서 소형화된 전력변환 장치가 요구된다. 따라서 기존의 실리콘 반도체를 뛰어넘는 새로운 소자의 필요성이 대두되고 있는 가운데 SiC(탄화규소, Silicon Cabide)와 GaN(질화갈륨, Gallium Nitride) 등 화합물 반도체가 부상하고 있다. 차세대 반도체 소자는 실리콘에 비해 3배 넓은 밴드갭을 가지고 있다.
이론적인 관점에서 보면, GaN이 기존의 Si MOSFET보다 뛰어난 기술적 이점을 가진 것이 밝혀졌다. 이에 다양한 연구들이 진행중이며, 게다가 가격 경쟁력 또한 GaN 장치를 현재 사용되는 Si 기반 전력 스위칭 트랜지스터의 좋은 경쟁자로 사용되는 이유이다.
개발 과제의 목표 및 내용
- DFT 이론을 통해 GaN의 Band Gap과 Density of State(DOS)를 계산
- n-doping, p-doping 후 Band Gap과 Density of State의 차이 관찰
- 반도체 성능 개선에 유리한 도핑 물질 선정
관련 기술의 현황
관련 기술의 현황 및 분석(State of art)
- 전 세계적인 기술현황
- 특허조사 및 특허 전략 분석
내용
- 기술 로드맵
-그림2-
현재 GaN 전력시장은 328억 달러 규모의 실리콘 전력시장에 비해 미미한 수준임에도 불구하고 GaN 기기는 다양한 분야에 두드러지게 침투하고 있다.
전력 GaN 시장에서 가장 큰 부문은 여전히 전력 공급 애플리케이션(예: 휴대폰 급속 충전)이다. 올해 Navitas와 Exagan은 통합 GaN 솔루션을 탑재한 45W 급속 충전 전력 어댑터를 선보였다.
GaN의 잠재력 상승에 대비해 이미 EPC, 트랜스폼 등 다양한 업체들이 대비에 나서고 있다. 또한 BMW iVentures의 GaN Systems에 대한 투자는 EV/HEV 기술용 GaN 솔루션에 대한 자동차 업계의 관심을 나타낸다. 그림에 나타난 Yole’s second scenario-"Bull Case Scenario"는 주요 소비자 제조사들이 GaN 무선 충전 솔루션을 채택하면서 달성된다고 예측했다. 시장조사에 따르면 이런 맥락에서 2017~2023년 GAN 전력사업은 4억2천3백만 달러 정도에 이를 수 있는 전망이다.
시장상황에 대한 분석
- 경쟁제품 조사 비교
내용
- 마케팅 전략 제시
내용
개발과제의 기대효과
기술적 기대효과
내용
경제적, 사회적 기대 및 파급효과
내용
기술개발 일정 및 추진체계
개발 일정
내용
구성원 및 추진체계
내용
설계
설계사양
제품의 요구사항
내용
설계 사양
내용
개념설계안
내용
이론적 계산 및 시뮬레이션
내용
상세설계 내용
내용
결과 및 평가
완료 작품의 소개
프로토타입 사진 혹은 작동 장면
내용
포스터
내용
관련사업비 내역서
내용
완료작품의 평가
내용
향후계획
내용
특허 출원 내용
내용
