• Title/Summary/Keyword: 저지 전압

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The Change of Electrical Characteristics in the EST with Trench Electrodes (Emitter Switched Thyristor의 트랜치 전극에 따른 전기적 특성)

  • Kim, Dae-Won;Kim, Dae-Jong;Sung, Man-Young;Kang, Ey-Goo;Lee, Dong-Hee
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.172-175
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    • 2003
  • 새로운 전력 반도체 소자로 주목받고 있는 MOS 구동 사이리스터 중 대 전력용으로 사용되는 EST는 높은 전류 밀도에서 게이트에 의한 전류 조절이 가능할 뿐만 아니라 다른 MOS 구동 사이리스터 소자와는 달리 전류 포화 특성을 지녀 차세대 전력 반도체로 각광 받고 있는 소자이다. 하지만 소자의 동작 시에 스냅-백 특성을 지녀 전력의 손실을 유발할 뿐만 아니라 오동작을 일으킬 가능성이 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 EST에서 스냅-백 특성의 제거와 저지 전압의 향상을 위해 트랜치 전극을 가지는 새로운 구조를 제안하고 게이트 전극과 캐소드 전극의 트랜치 화에 따른 특성 변화 양상을 살펴보기 위해 게이트 전극만 트랜치로 구성한 경우와 캐소드 전극만 트랜치로 구성한 경우를 시뮬레이션을 통해 해석하였다. 그 결과 기존의 EST에서 게이트 전극만을 트랜치 형태로 바꾼 경우에는 스냅-백 특성이 1.1 V의 애노드 전압과 91 A/cm2의 전류 밀도에서 발생하고 순방향 저지 모드 시의 저지 전압은 800 V로 기존의 257에 비해 월등한 전기적 특성 향상을 가져왔다. 그러나 기존의 EST에서 캐소드 전극만을 트랜치 형태로 바꾼 경우에는 스냅-백 특성이 1.72 V의 애노드 전압과 25 A/cm2의 전류 밀도에서 발생하고 순방향 저지 모드 시의 저지 전압은 613 V로 스냅-백 특성은 향상되었으나 저지 전압은 기존의 EST 보다 감소하였다. 결국 기존의 EST에서 게이트 전극만을 트랜치 전극 형태로 구성한 경우에 가장 탁월한 전기적 특성을 갖는 것으로 나타났다.

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Design and Implementation of UWB Antenna with Band Rejection Characteristics (대역저지 특성을 갖는 초광대역 안테나 설계 및 구현)

  • Yang, Woon Geun;Nam, Tae Hyeon;Yu, Jae Seong;Oh, Hee Oun
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.22 no.1
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    • pp.31-36
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    • 2018
  • In this paper, we designed and implemented an ultra wideband(UWB) antenna with band rejection characteristics. The proposed antenna consists of a planar radiation patch with slots and ground planes on both sides. Due to the slots in the radiation patch, the antenna shows band rejection characteristics. U-type slot contributes for wireless local area network(WLAN, 5.15~5.825 GHz) band rejection and n-type slot contributes for X-Band(7.25~8.395 GHz) band rejection. To make voltage standing wave ratio(VSWR) less than 2.0 for UWB frequency band except rejection bands, the shapes of planar radiation patch and ground plane was modified. The Ansoft 's high frequency structure simulator(HFSS) was used for the design process and simulations of the proposed antenna. The simulated antenna showed VSWR less than 2.0 for all UWB band excepts for dual rejection bands of 5.15 ~ 5.94 GHz and 7.02 ~ 8.45 GHz. And measured VSWR for the implemented antenna is less than 2.0 for all UWB band of 3.10~10.60 GHz excluding dual rejection bands of 5.12~5.95 GHz and 7.20~8.58 GHz.

탄화규소 전력반도체 기술 동향

  • Kim, Sang-Cheol
    • The Magazine of the IEIE
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    • v.37 no.8
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    • pp.31-40
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    • 2010
  • 1947년 트랜지스터의 발명을 시작으로 사이리스터, MOSFET 및 IGBT 등의 전력반도체 소자가 개발되면서 산업, 가전 및 통신 등의 다양한 분야에서 실리콘 기반의 전력반도체 소자가 활용되고 있다. 개발 당시에는 10A/수백V 정도의 전류통전능력 및 전압저지능력을 가지고 있었지만, 현재에는 8000A/12kV급의 대용량 소자까지 생산되고 있다. 이러한 전력반도제 소자는 다양한 응용분야에 서 높은 전압 저지능력, 큰 전류 통전 능력 및 빠른 스위칭 특성을 요구하고 있다. 특히 최근의 전력변환장치들은 고온동작특성 및 고효율화에 대한 요구가 더욱 강조되고 있다. 일반적인 실리콘 전력반도체소자는 물질적인 특성한계로 고온에 서의 동작 시 소자 특성이 떨어지는 특징을 보이고 있어 고온 환경에 적합한 전력반도체 소자의 필요성이 증가되어 실리콘에 비해 밴드�b이 넓은 SiC 및 GaN 등의 wide bandgap 반도체 물질의 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 SiC는 단결정 성장을 통한 웨이퍼화가 용이하고 소자 제작공정이 기존 실리콘공정과 유사하여 많은 연구가 진행되었으며 일부 소자에서 상용화가 진행되었다. 본고에서는 현재 활발히 진행되고 있는 탄화규소 전력반도체소자의 기술동향에 대해 소개하고자 한다.

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Design and Implementation of UWB Antenna with Dual Band Rejection Characteristics for Mobile Handset (단말기용 이중 대역저지 특성을 가지는 초광대역 안테나 설계 및 구현)

  • Cho, Young Min;Yang, Woon Geun
    • Journal of IKEEE
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    • v.20 no.1
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    • pp.68-74
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    • 2016
  • In this paper, we present a compact planar dual band rejection Ultra Wide Band(UWB) antenna with folded parasitic element. The proposed antenna is consist of a hexagonal planar radiation patch antenna with a folded parasitic element which is located over the top and bottom surface. In contrast with other antenna which rejects single band using one method, folded parasitic element rejects dual band using one simple structure. Owing to folded parasitic element, dual-rejected properties are achieved in the Worldwide Interoperability for Microwave Access(WiMAX), C-band, and Wireless Local Area Network(WLAN) bands. The bandwidth of the proposed antenna was measured as 3.1~10.6 GHz for voltage standing wave ratio(VSWR) less than 2, except for the dual rejection bands of 3.4~4.2 GHz and 5.15~6.00 GHz.

$Si_xGe_{1-x}/Si/Si_xGe_{1-x}$ Channel을 가진 JFET의 전기적 특성

  • Park, Byeong-Gwan;Yu, Ju-Tae;Kim, Dong-Hun;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.626-626
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    • 2013
  • P-N 접합에 의해 절연된 게이트를 통해 전류 통로를 제어하는 접합형 전계효과 트랜지스터(Junction Field Effect Transistors; JFETs)는, 입력 임피던스가 크고, 온도에 덜 민감하며, 제조가 간편하여 집적회로(IC) 제조가 용이하고, 동작의 해석이 단순하다는 장점을 가지고 있다. 특히 JFET는 선형적인 전류의 증폭 특성을 가지고 있으며, 잡음이작기 때문에, 감도가 우수한 음향 센서의 증폭회로, 선형성이 우수한 증폭회로, 입력 계측 증폭 회로 등에 주로 사용되고 있다. 기존에 사용되는 JFET 소자는 구조와 제조 공정에 따라서, 컷 오프 전압($V_{cut-off}$)과 드레인-소스 포화 전류($I_{DSS}$)의 변화가 심하게 발생하여, 소자의 전기적 특성 제어가 어렵고, 소자의 수율이 낮다는 문제점이 있다. 본 연구에서는 TCAD 시뮬레이션을 통해 게이트 전압에 의해 채널이 형성되는 채널 층의 상하부에 각각 $Si_xGe_{1-x}$로 이루어진 상부 및 하부 확산 저지층을 삽입한 JFET 소자 형성하여, 게이트 접합부의 접합 영역 확산을 저지하고, 상기 게이트 접합부가 계면에서 날카로운 농도 구배를 갖도록 함으로써, 공정 변화에 따른 전기적 특성의 편차가 작아지는 JFET 소자 구조를 만들어 전기적 특성을 개선하였다. JFET은 채널층에 삽입된 $Si_xGe_{1-x}$ 층의 두께, Ge 함유량 및 n채널층의 두께를 변화하였을 때, off 상태의 게이트-소스 전압이 감소한 반면에 드레인-소스 포화 전류($I_{DSS}$)와 컨덕턴스(gm) 값이 증가하였다. 삽입된 $Si_xGe_{1-x}$층이 Boron이 밖으로 확산되는 현상이 감소하여 채널이 좁아지는 현상을 막아 소자의 전기적 특성을 개선함으로써 제조공정의 변화에 관계없이 컷오프 전압을 정확하고 안정되게 제어할 수 있고 이를 통해 소자의 수율을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

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Stability Improvement of Output Voltage Control on the Power Supply for Railways (전동차용 전원장치의 출력전압 제어 안정성 향상)

  • 서광덕
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.13 no.4
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    • pp.134-141
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    • 1999
  • Ths paper describes on the stability improvement of output voltage control on the power suwJy for railway. On the transient states such as input voltage sudden change, the inpJt and output voltage beccxre unstable by L-C resonance occurred due to constant output voltage control. In this paper, the new clamping circuit for system stability is proposed, and control method using band attenuated filter and feed-forward terms is introduced. The propoesd damping circuit is composed with sma1l size R-L. Also, the 3 level PWM method is adopted to decrease distortion of output voltage. The output voltage is controlledl with variation under 10% without oscillation at transient states and have total hanmnic distortion under 3%.der 3%.

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Design and Implementation of UWB Antenna with 5G Mobile Communication and WLAN Bands Rejection Characteristics (5세대 이동통신 및 WLAN 대역저지 특성을 갖는 UWB 안테나 설계 및 구현)

  • Yang, Woon Geun;Nam, Tae Hyeon
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.22 no.4
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    • pp.336-341
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    • 2018
  • In this paper, we designed and implemented an ultra wideband (UWB) antenna with 5G mobile communication and WLAN bands rejection characteristics. The proposed antenna consists of a planar radiation patch with two slots, parasitic elements on both sides of the strip line and ground plane on back side. The upper n-type slot contributes for 5G mobile communication band (3.42~3.70 GHz) rejection and the lower n-type slot contributes for wireless local area network (WLAN) band (5.15~5.825 GHz) rejection. Parasitic elements were used in order to satisfy the voltage standing wave ratio (VSWR) less than or equal to 2.0 for UWB band (3.10~10.60 GHz) except two rejection bands. The Ansoft's high frequency structure simulator (HFSS) was used for antenna design and simulations. The simulated antenna showed dual rejection bands of 3.36~3.71 GHz and 5.13 ~ 5.92 GHz in UWB band, and measured result for the implemented antenna showed dual rejection bands of 3.40~3.72 GHz and 5.08~5.858 GHz. Simulated and measured VSWRs are less than or equal to 2.0 for all UWB band except dual rejection bands.

The study of 1700V TG-IGBT(Trench Gate Insulated Gate Bipolar Transistor)'s electrical characteristics using trench ion implantation (트렌치 ion implantation을 이용한 1700V급 TG-IGBT(Trench Gate Insulate Gated Bipolar Transistor)의 전기적 특성에 관한 연구)

  • Kyoung, Sin-Su;Kim, Young-Mok;Lee, Han-Sin;Sung, Man-Young
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.1309-1310
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    • 2007
  • 본 논문에서는 IGBT 소자 중 온저항을 낮추고 집적성을 향상시키기 위해 고안된 트렌치 게이트 IGBT의 단점인 게이트 코너에서의 전계 집중현상을 완화하기 위해 P+ 베이스 영역에 트렌치 전극을 형성하고, 트렌치 바닥면에 P+ 층을 형성한 새로운 구조를 제안하고 TSUPREM과 MEDICI 시뮬레이션을 사용하여 전기적 특성을 분석하였다. 제안한 구조를 시뮬레이션한 결과 순방향 저지시에 15% 이상의 항복전압 향상을 보였으며, 이 때 온저항 특성과 문턱전압의 변화는 없었다. 전계 분포를 3차원적 시뮬레이션을 통해 트렌치 전극 바닥에 형성된 P+ 층에 의해 전계집중이 분산되는 전계분산 효과에 의해 항복전압을 향상시킴을 확인하였다. 전계분산 효과에 의한 항복전압향상은 트렌치 게이트의 코너와 트렌치 전극의 코너의 깊이가 같을수록 두 코너 사이의 거리가 가까울수록 커짐을 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 제안 구조는 공정상 복잡성이 야기되지만 15%이상의 항복전압향상 효과는 소자 특성 개선에서 많은 응용이 기대된다.

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Low Phase Noise VCO Using Spiral Resonator (Spiral 공진기를 이용한 저위상 잡음 전압 제어 발진기)

  • Jwa, Dong-Woo;Seo, Chul-Hun
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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    • v.45 no.7
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    • pp.77-80
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    • 2008
  • In this paper, low phase noise VCO using novel compact microstrip spiral resonator is proposed. A spiral resonator has super compact dimension, low insertion losses in the passband and high level of rejection in the stopband with sharp cutoff and a large coupling coefficient value, which makes a high Q value, and has reduced the phase noise. To increase the tuning range of VCO, varactor diode has been connected at the tunable negative resistance in VCO. This VCO has presented the oscillation frequency of $5.686{\sim}5.841GHz$, harmonics -29.83 dBc and phase noise of $-115.16{\sim}-115.17dBc/Hz$ at the offset frequency of 100 KHz.

Design of Tunable Image Rejection Filler (Tunable Image Refection Filler 구현)

  • Ha, Sang-Hoon;Oh, Jae-Wook;Kim, Hyeong-Seok
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.07c
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    • pp.1593-1594
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    • 2006
  • 본 논문에서는 모바일 컨버젼스 단말기를 위한 Tunable Image Rejection Filter를 구현 하였다. 이 필터는 TSMC 0.25um 공정을 이용해 시뮬레이션 되었다. 또한 정전기로 인한 소자의 파괴를 방지하기 위해 ESD 패드(Electro Static Discharge Pad)를 추가하였다. 영상 주파수 저지 특성은 WCDMA(2.1GHz), WiBro(2.3GHz), WLAN(2.45) 대역에서 모두 28dB 이상이고, 이때 바이어스 전압은 각각 0.5V, 0.95v, 1.8V의 전압을 가지게 되었다. 삽입 손실은 세 대역에서 모두 2dB 이하이다.

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