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전북대학교 김인화 석사과정생(공대 전자정보공학부)이 국제 학술대회인 ‘SERESSA 2025(International School on the Effects of Radiation on Embedded Systems for Space Applications)’에서 다이아몬드 전력 반도체 설계 연구 성과로 우수 포스터상을 수상했다.
SERESSA는 우주항공 및 방산 분야에 적용되는 반도체 소자의 신뢰성과 극한환경 동작 특성을 주요 주제로 다루는 국제적으로 권위 있는 학술대회로, 매년 전 세계 우주항공 연구자와 방산 산업계 전문가들이 참여해 최신 연구 성과와 기술 동향을 공유하고 있다. 특히 우주 환경에서의 반도체 소자 안정성과 설계 기술을 집중적으로 논의하는 전문 학회로 평가받고 있다.
김인화 석사과정은 이번 학회에서 ‘Design and Optimization of Field Plate Structures for Diamond Schottky Barrier Diodes’를 주제로 포스터 발표를 진행했다. 이 연구에서는 저유전율(low-k)과 고유전율(high-k) 유전체를 적층한 이중 필드 플레이트(double-stack field plate) 구조를 다이아몬드 쇼트키 장벽 다이오드에 적용해, 고전압과 극한환경 조건에서 발생하는 전기장 집중 현상을 효과적으로 완화하고 항복 특성을 향상할 수 있음을 TCAD 시뮬레이션으로 정량적으로 입증했다. 해당 성과는 우주항공·방산 분야에서 요구되는 고신뢰·내방사성 전력 반도체 소자 설계 기술 측면에서 의미 있는 접근으로 평가됐다.
다이아몬드 반도체는 초광대역 밴드갭과 우수한 열전도도, 높은 항복 전계를 지닌 소재로, 기존 실리콘(Si)과 실리콘카바이드(SiC)를 넘어서는 차세대 전력 반도체로 주목받고 있다. 이번에 제안된 소자 구조는 고온·고방사선 환경에서도 안정적인 동작이 가능해 우주항공 및 국방 전력 시스템, 위성용 전력 변환 장치, 차세대 전기추진 시스템 등 다양한 미래 전략 산업 분야에서의 활용 가능성을 제시했다.
김인화 석사과정생은 “세계적으로 권위 있는 학회에서 연구 성과를 인정받아 매우 영광스럽다”며 “앞으로도 다이아몬드 기반 전력 반도체 소자의 신뢰성과 실용성을 높이는 연구를 통해 우주항공·국방 분야에 기여하고 싶다”고 소감을 밝혔다.
한편, 이 연구는 4단계 BK21 사업의 지원을 받아 수행됐다.
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