Near-junction thermal transport and thermal management modeling for wide-bandgap semiconductors using diamond interfaces
연구 내용
다이아몬드와 이종 접합 구조에서 정션 근처 열저항을 실험·모델링으로 규명하고 고열유속 조건에서 열관리 설계를 최적화하는 연구
광대역 반도체 소자에서 국부 발열로 인한 정션 열저항이 신뢰성과 성능 저하를 좌우한다는 관점에서, 다이아몬드 기반 열확산 구조의 열전도 및 계면 열전달을 열모델과 결합해 해석합니다. GaN 및 Ga2O3 계열 소자에서 다층 구조 두께 변화가 near-junction 열저항에 미치는 영향을 분석하고, 전기적 발열 거동을 열해석으로 연계하는 electro-thermal modeling을 수행합니다. 또한 패키지·소자 단위 냉각 전략을 비교하여 device-level 방열 솔루션이 필요한 조건을 도출합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
4편
관련 특허
0건
관련 프로젝트
3건
연구 흐름
초기에는 다이아몬드 통합 소자에서 near-junction 열저항이 반도체 층 두께와 구조에 따라 어떻게 변하는지에 대한 열전달 메커니즘을 규명하는 데 집중했습니다. 이후 이종 접합 구조의 열수송을 정량화하기 위해 전기 발열 경로와 열저항을 연계하는 모델링을 확장하고, 고열유속 조건에서의 전도 냉각 한계를 해석하는 방향으로 심화했습니다. 최근에는 GaN HEMTs의 Joule heating에 기반한 self-heating 거동을 예측하고, 하부 냉각과 다이아몬드 캡핑을 포함한 냉각 전략을 device-level 열저항 관점에서 평가하는 연구를 수행하고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
The effect of GaN epilayer thickness on the near-junction thermal resistance of GaN-on-diamond devices
Modeling and analyzing near-junction thermal transport in high-heat-flux GaN devices heterogeneously integrated with diamond
Fundamental conduction cooling limits for sub-1 µm Ga2O3 devices integrated with diamond
Thermal management of GaN HEMTs through electro-thermal modeling
관련 프로젝트
구분
제목
Electro-phononic-fluidic co-design을 이용한 질화갈륨 전력반도체 소자 통합 열관리 기초연구실
차세대 초광대역 밴드갭 전력반도체 소자의 열관리를 위한 device-level 방열 솔루션 연구
신개념 3D 열전도 현미경을 이용한 초고발열 반도체 소자의 near-junction 열관리 기술 연구