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초록

영어

Various power control systems in modern industries—such as electric vehicles, renewable energy generation systems, home appliances, industrial inverters, railway systems, and aircraft—are directly influenced by the performance of power semiconductor devices. As limitations of silicon (Si)-based devices become apparent, demand for high-performance and high-efficiency power semiconductors is rapidly increasing. This paper reviews the current status and future prospects of power semiconductor technology by first classifying device materials and application structures, and then analyzing fabrication processes. Wide bandgap (WBG) materials such as silicon carbide (SiC) and gallium nitride (GaN) are gaining attention for their superior performance under high-temperature, high-voltage, and high-frequency conditions. Furthermore, advancements in integration and packaging technologies contribute to system miniaturization and efficiency improvement. These developments not only enhance energy efficiency but also support the realization of carbon neutrality. Finally, future market trends are discussed, emphasizing that power semiconductors are a convergence technology tied to materials science, circuit design, power systems, and energy policy, requiring strategic investment at both corporate and national levels.

한국어

현대 산업의 다양한 전력 제어 시스템, 예를 들면 전기자동차, 신재생에너지 발전 시스템, 가전제품, 산업용 인 버터, 철도 및 항공기 시스템 등은 전력반도체의 성능에 직접적으로 영향을 받고 있다. 따라서 실리콘(Si) 기반 반도체 소자에서 벗어나 고성능·고효율 전력반도체에 대한 수요가 급격히 증가하고 있기 때문에 본 논문에서는 전력반도체 기술의 현황과 미래 가능성을 조명하고자 하기 위하여 전력반도체 소자의 소재 기술 분류 및 응용 구조에 대해 설명 하고, 다음으로는 반도체 기반의 공정 기술을 분석하였다. 특히 SiC 및 GaN과 같은 와이드밴드갭(WBG) 반도체 소재 는 고온, 고전압, 고주파 환경에서의 우수한 전력 변환 성능으로 인해 주목받고 있다. 또한 전력 소자의 집적화 및 패 키징 기술 발전 역시 시스템의 소형화와 효율 향상에 중요한 역할을 하고 있다. 이러한 기술적 진보는 에너지 효율 향상뿐만 아니라 탄소중립 실현을 위한 기반 기술로도 평가되고 있다. 향후 전력반도체 시장 동향에 대해서도 정리 하였다. 이를 통해 전력반도체는 소재 공학, 회로 설계, 전력 시스템, 에너지 정책 등 다양한 분야와 긴밀히 연결된 융 합 기술 분야로, 이 분야에 대한 전략적 투자가 기업 및 국가 차원에서 동시에 추진될 필요가 있음을 강조하였다.

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 소재별 전력반도체 기술 비교
2.1 실리콘(Si) 기반 전력반도체
2.2 실리콘 카바이드(SiC) 기반 전력반도체
2.3 갈륨 나이트라이드(GaN) 기반 전력반도체
2.4 소재별 물성 비교 및 종합 분석
3. 전력반도체 공정 기술별 분석
4. 전력반도체 시장 동향
5. 결론
REFERENCES

키워드

저자

• 이종필 [ Jongpil Lee | 중원대학교 전기반도체컴퓨터공학과 교수 ] Corresponding Author

참고문헌

발행기관

간행물

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• 간행물명

  컨설팅융합연구 [Journal of Consulting Convergence Research]

• 간기

  부정기

• eISSN

  2799-8924

• 수록기간

  2021~2026

• 등재여부

  KCI 등재후보

• 십진분류

  KDC 323 DDC 338