Journal of IKEEE (전기전자학회논문지)

Institute of Korean Electrical and Electronics Engineers (한국전기전자학회)
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Analysis of The Dual-Emitter LIGBT with Low Forward Voltage Loss and High Lacth-up Characteristics

낮은 순방향 전압 강하와 높은 래치-업 특성을 갖는 이중-에미터 구조의 LIGBT에 관한 분석

  • Jung, Jin-Woo (School of Electrical and Electronics Engineering, Dankook University) ;
  • Lee, Byung-Seok (School of Electrical and Electronics Engineering, Dankook University) ;
  • Park, San-Cho (Daou Xilicon) ;
  • Koo, Yong-Seo (School of Electrical and Electronics Engineering, Dankook University)
  • Received : 2011.06.02
  • Published : 2011.06.30
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Abstract

In this paper, we present a novel Lateral Insulated-Gate Bipolar Transistor(LIGBT) structure. The proposed structure has extra emitter between emitter and collector of the conventional structure. The added emitter can significantly improve latch-up current densities, forward voltage drop (Vce,sat) and turn-off characteristics. From the simulation results, the proposed LIGBT has the lower forward voltage drop(1.05V), the higher latch-up current densities($2.5{\times}10^3\;A/{\mu}m^2$), and the shorter turn-off time(7.4us) than those of the conventional LIGBT.

본 논문에서는 기존 LIGBT의 컬렉터와 에미터 사이에 추가적으로 에미터를 형성한 이중-에미터 구조의 LIGBT를 제안한다. 이중-에미터 LIGBT 구조는 추가된 에미터에 의해 향상된 래치-업 전류밀도, 순방향 전압강하와 빠른 턴-온 시간을 갖는다. 시뮬레이션 결과 이중-에미터 LIGBT 구조는 기존 LIGBT 구조보다 향상된 순방향 전압강하(1.05V), 높은 래치-업 전류($2.5{\times}10^3\;A/{\mu}m^2$), 빠른 턴-온 시간(7.4us)을 가짐을 확인 한다.

Keywords

References

  1. B. J. Baliga, "Power Semiconductor Device" PWS Pubishing Company, pp. 446-455, Dec. 1996.
  2. T. K Khanna. "The Insulated Gate Bipolar Transistor Theory and Design" IEEE press. Wiley & Sons, INC, 2003.
  3. T. Trajkovic, "Silicon MOS Controlled Bipolar Power Switching Devices Using Trench Technology" Int. J. electronics, Vol.86, No. 10, pp.1153-1168, 1999 https://doi.org/10.1080/002072199132716
  4. 강이구, 추교혁, 김상식, 성만영, "트랩 주입의 구조적 설계에 따른 LIGBT의 전기적 특성 개선에 관한연구" 대한전기학회, 전기학회 논문지 C, 제49C권 제8호, pp. 463-467, 2000
  5. H. Yamaguchi, H. Himi, S.Fujino and T. Hattori, "Intelligent Power IC with Partial SOI Structure", Jpn. J . Appl. Phys. Vol. 34, 864-868, Part1, No. 2B, pp. 1497-1502, 1995 https://doi.org/10.1143/JJAP.34.L1497
  6. 강이구, "스마트파워 IC용 LIGBT의 기술과 동향", 전력전자학회, 전력전자학회지, 제9권 제6호, pp.22-26, 2004
  7. K. K. Ng, "Analysis of the Gate Voltage Dependent Series Resistance of MOSFET's", IEEE Trans. Electron Devices, Vol.ED-33, No.7, July. 1986
  8. 김형우, 김상철, 서길수, 방욱, 김남균, 김은동 "이중 에피층을 가지는 SOI LIGBT의 에피층 두께에 따른 항복전압 특성 분석" 대한전기학회, 2004년도 대한전기학회 하계학술대회 논문집 C, pp. 1585-1587, 2004
  9. 이현덕, 원종일, 양일석, 구용서 "새로운 구조의 pMOS 삽입형 TIGBT의 전기적 특성 분석" , 전기전자학회 논문지, 제 14권 제1호, pp.55-64, 2010