Journal of IKEEE (전기전자학회논문지)

Institute of Korean Electrical and Electronics Engineers (한국전기전자학회)
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Study on improvement of on-state voltage drop characteristics According to Variation of JFET region of IGBT structure

IGBT 구조의 JFET영역 변화에 따른 온-상태 전압강하 특성 향상을 위한 연구

  • Ahn, Byoung-Sup (Dept. of Energy Semiconductor Engineering, Graduate School of Far East University) ;
  • Kang, Ey-Goo (Dept. of Energy IT Engineering, Far East University)
  • Received : 2018.06.11
  • Accepted : 2018.06.27
  • Published : 2018.06.30
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Abstract

Power semiconductors are semiconductors capable of controlling power over 1W and are mainly used as switches. This power semiconductor device has been developed with the goal of reducing power consumption and high breakdown voltage. This research was analyzed electrical characteristics of IGBT(Insulated Gate Biopolar Transistor) according to diffusion length of JFET region. The Diffusion length of JFET region was controlled by temperature and time using T-CAD simulator. As a result of experiments, we could obtain 1.14V low on state voltage drop by fixing 1440V breakdown voltage.

본 연구는 IGBT 구조에서 JFET 영역의 드라이브 인 확산거리 및 JFET영역의 윈도우의 크기에 따라서 항복전압과 온상태 전압강하 특성을 분석하였다. 시간은 동일하게 하면서 온도를 상승시켜 확산거리를 조정하였으며, 그 결과 항복전압은 감소되나, 온 상태 전압 강하 특성은 현저하게 좋아지는 것을 알 수 있었다. 따라서 드리프트 층의 비저항을 변화시켜 항복전압을 1440V로 고정하여 1.15V의 낮은 온 상태 전압 강하 값을 얻을 수 있었다. 따라서 본 연구결과를 토대로 Planar Gate IGBT에서는 JFET 영역의 공정 및 설계 파라미터를 효율적으로 조절한다면 같은 항복전압을 기준으로 상당히 낮은 온 상태 전압 강하 값을 확보할 수 있어, 소비전력의 측면에서 충분히 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

Keywords

References

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