Abstract
The development of high voltage Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) have given new device advantage in the areas where they compete with conventional GTO (Gate Turnoff Thyristor) technology. The IGBT combines the advantages of a power MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor) and a bipolar power transistor. The change of electrical characteristics for IGBT is mainly coming from the change of characteristics of MOSFET at the input gate and the PNP transistors at the output. The change of threshold voltage, which is one of the important design parameters, is brought by charge trapping at the gate oxide under the environment that radiation exists. The energy loss will be also studied as the inductance values are changed. In this paper, the electrical characteristics are simulated by SPICE, and compared for variation of inductance and threshold voltage based on IGBT.
고전압 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 (IGBT)의 개발로 기존의 GTO(Gate Turnoff Thyristor)가 적용되는 분야에서 더 효율적인 새로운 소자로 인정받고 있다. IGBT는 금속 산화막 반도체 트랜지스터(MOSFET)와 바이폴라 전력 트랜지스터의 장점을 결합한 소자이다. IGBT의 전기적 특성의 변화는 주로 입력단자에 MOSFET와 출력단자에 PNP 트랜지스터의 특성에 달려있다. IGBT의 가장 중요한 설계변수중의 하나인 문턱전압의 변화는 방사선이 존재하는 환경에 게이트 산화막(oxide)에서 전하포획(charge trapping)에 의해 발생되고 에너지 손실을 야기시킨다. 또한, 에너지 손실은 초퍼회로의 인덕턴스 값이 변화될 때 발생됨을 연구한다. 본 논문에서 IGBT의 전기적 특성을 SPICE로 시뮬레이션하고, IGBT 기반 인덕턴스와 문턱전압의 변화에 따른 전기적 특성을 분석하고자 한다.
