• 전기전자학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.214-219
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• 2014

본 논문에서는 실리콘 카바이드(silicon carbide)를 기반으로 한 tilt-implanted trench Schottky diode(TITSD)를 제안한다. 4H-SiC 트랜치 쇼트키 다이오드(trench Schottky diode)에 형성되는 트랜치 측면에 경사 이온주입(tilt-implantation)을 하여 소자가 역저지 상태(reverse blocking mode)로 동작 시 trench insulator가 모든 퍼텐셜(potential)을 포함하는 구조를 제안하고, 그 특성을 시뮬레이션을 통해 확인하였다. TITSD는 트랜치의 측면(sidewall)에 nitrogen을 $1{\times}10^{19}cm^{-3}$ 으로 도밍(doping) 하여 항복전압(breakdown voltage) 특성도 경사 이온주입을 하지 않았을 때와 같게 유지하면서 trench oxide insulator가 모든 퍼텐셜을 포함하도록 함으로써 termination area를 감소시켰다. 트랜치 깊이(trench depth)를 $11{\mu}m$로 깊게 하고 최적화된 폭(width)을 선택함으로써 2750V의 항복전압을 얻었고, 동급의 항복전압을 가진 가드링(guard ring) 구조보다 termination area를 38.7% 줄일 수 있다. 이에 대한 전기적 특성은 synopsys사의 TCAD simulation을 사용하여 분석하였으며, 그 결과를 기존의 구조와 비교하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.832-838
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• 2019

본 논문에서는 차세대 전력 반도체 소자인 4H-SiC MOSFET에 대해 연구하였다. 특히 3300V급에서 기존의 DMOSFET 구조보다 개선된 전기적 특성을 갖는 Semi-SuperJunction MOSFET 구조를 제안하였으며, TCAD 시뮬레이션을 통해 기존의 MOSFET과 전기적 특성을 비교 분석하였다. Semi-SJ MOSFET 구조는 부분적으로 SJ를 도입한 구조로, 2차원의 공핍 효과를 통해 전계 분포가 개선되며, 항복 전압이 증가한다. 항복 전압의 개선을 통해 얻은 이득으로, 높은 농도의 도핑이 가능하기 때문에 온 저항을 개선시킬 수 있다. 제안한 Semi-SJ MOSFET 구조는 DMOSFET보다 항복 전압이 8% 감소하지만, 온 저항이 80% 감소한다. 또한 DMOSFET 구조를 개선한 Current Spreading Layer(CSL)구조에 비해서도 온 저항이 44% 감소한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.158-164
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• 2007

본 논문에서는 전력용 스위칭 소자로 널리 활용되고 있는 IGBT 소자 중 수평 게이트 구조보다 우수한 특성을 지닌 트렌치 게이트 IGBT(TIGBT) 구조를 채택하여, 기존의 TIGBT가 갖는 구조적 한계를 극복하고 좀 더 우수한 전기적 특성을 갖는 새로운 구조의 수직형 TIGBT를 제안하였다. 첫 번째로 제안한 IGBT 소자는 P+컬렉터를 산화막으로 고립시킴으로서 N-드리프트 층으로의 정공 주입효율을 극대화하여 기존 구조보다 더 낮은 순방향 전압강하를 얻도록 설계된 구조이다. 두 번째 제안한 구조는 양 게이트 사이의 P-베이스 구조를 볼록하게 형성함으로서 게이트 쪽으로 집중되는 전계의 일부를 접합부 쪽으로 유도하여 기존 구조보다 더 높은 항복전압을 얻을 수 있다. 또한 P-베이스의 볼록한 구조가 턴-오프 시 정공의 흐름을 개선시켜 기존 구조보다 더 빠른 턴-오프 시간을 갖게 된다. 시뮬레이션 결과 첫 번째 구조의 특징은 2.4V의 순방향 전압강하 특성을 갖는 기존의 IGBT 구조보다 상당히 낮은 2.1V의 순방향 전압강하 특성을 나타냈으며, 두 번째 구조는 기존의 IGBT 보다 10V정도 높아진 항복전압 특성을 보였다. 또한 두 번째 구조에서 기존 구조와 비교해볼 때 9ns 정도 빠른 턴-오프 시간을 보였다. 최종적으로 제안된 새로운 구조의 TIGBT는 위 두 구조가 갖는 우수한 전기적 특성을 모두 갖도록 결합한 것이며, 시뮬레이션 결과 기본의 TIGBT 소자보다 순방향 전압강하, 항복특성, 그리고 턴 오프 특성이 모두 우수한 결과를 나타냈다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.19-20
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• 2005

고속 동작 다이오드를 제작하기 위해 Non punch trough 형 실리콘 pn 다이오드에 다양한 조건으로 양성자를 주입하고 조건에 따른 소자의 전류-전압 특성을 분석했다. 양성자 주입은 에너지를 2.32Mev, 2.55Mev, 2.97Mev 로 또, 각 에너지 조건에서 도즈를 $1\times10^{11}cm^{-2}$, $1\times10^{12}cm^{-2}$, $1\times10^{13}cm^{-2}$로 변화 시키며 수행했다. 분석 결과, 순방향 전류 5A에서 전압 강하는 1.1V로 주입하지 않은 최초 소자의 122%로 증가하였으며 역방향 항복전압은 양성자를 주입하지 않은 소자와 비슷한 값을 보였다. 소자의 역방향 회복시간은 50nsec로써 최초 소자의 20% 수준으로 감소했다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2008년도 춘계학술발표논문집
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• pp.83-86
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• 2008

본 논문에서는 전압과 마찰전기에 의하여 전하를 가진 대전입자가 운동을 기반으로 이미지를 구현하는 대전입자형 디스플레이의 패널을 셀과 전극이 형성된 상판과 하판으로 제작하였으며, 각 패널은 격벽높이를 다르게 하여 대전입자층을 여러 층으로 어드레싱하였다. 어드레싱된 상판과 하판을 대전입자가 움직일 수 있도록 스페이서를 두어 합착하여 낮은 전압부터 인가하여 문턱전압과 구동전압, 항복 전압을 확인하여 선명한 이미지 구현을 할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권9호
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• pp.1-6
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• 2009

본 논문에서는 음극 및 양극으로 동시에 열 방출을 수행할 수 있는 이중 방열 구조의 Gunn 다이오드를 제작하고 음극 방열 구조를 갖는 Gunn 다이오드와 그 특성 차이를 비교하였다. 제작된 다이오드의 DC 특성 측정 결과, 단일 방열 구조의 경우에는 3 V의 문턱전압과 744 mA의 최대 전류 및 4.8 V의 항복 전압 특성을 나타내었고, 이중 방열 구조 다이오드는 2.5 V의 문턱전압, 778 mA의 최대 전류 및 5 V 이상의 항복전압 특성을 나타내었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.830-832
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• 2010

본 논문에서는 MicroTec을 이용하여 D-MOS(double-diffusion MOS) 트랜지스터의 접합깊이에 변화를 주어 그에 따른 전류-전압 특성 곡선을 분석하였다. D-MOS는 채널의 길이를 줄이고 높은 항복 전압을 얻기 위해 이중 확산 도핑을 하는 것을 특징으로 하며 연속적으로 확산 공정을 두 번 진행하여 채널 길이를 짧게 하고 이에 의해 고전압과 고전류를 인가할 수 있는 장점을 가진다. 본 연구에서는 D-MOS의 접합깊이에 변화를 주고 이에 따른 전류와 전압의 특성을 비교하여 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권8호
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• pp.1719-1724
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• 2004

본 논문에서는 차세대 RF 전력 소자로 기대하고 있는 LDMOST의 BV(Breakdown; 항복전압) 특성을 향상시키는 새로운 구조를 제안하였다. 제안한 구조는 외부 전계 링이라 하며 드리프트 영역 둘레에 3차원적인 구조로 형성된다. 외부 전계 링은 드리프트 영역에서 전계를 완화시키는 역할을 함으로써 BV 특성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. 3차원 TCAD 시뮬레이션 결과, 외부 전계 링의 접합깊이와 도핑 농도의 증가에 따라 LDMOST의 BV가 증가함을 확인할 수 있었다. 따라서 기존의 p+ sinker 공정을 사용하여 외부 전계 링 구조를 추가한다면 LDMOST의 BV 특성을 크게 향상 시킬 수 있다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제15A권4호
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• pp.211-216
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• 2008

본 논문에서는 핫 케리어 효과, 항복전압 전하, 트랜지스터 Id Vg 특성곡선, 전하 트래핑, SILC와 같은 특성들을 비교하기 위하여 HP 4145 디바이스 테스터를 사용하여 습식 산화막과 질화 산화막으로된 $0.2{\mu}m$ NMOSFET를 만들어 측정하였다. 그 결과 질화 산화막으로 만들어진 디바이스가 핫 케리어 수명(질화 산화막은 30년 이상인 반면에 습식 산화막 소자는 0.1년임), Vg의 변화, 항복전압, 전계 시뮬레이션, 전하 트래핑면에서도 습식 산화막 소자보다 우수한 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.431-437
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• 1998

본 논문에서는, ULSI에서 기존의 실리콘 절연막을 대체할 것으로 여겨지는 질화 산화막(NO)과 재산화 질화 산화막(ONO)의 전기적 특성을 조사하였다. 특히, 질화 및 재산화 시간에 따른 NO와 ONO막의 전류전압 특성, 게이트 전압이동, 시간종속 절연항복 특성(TDDB) 변화를 측정하였고, 외부 온도 변화에 따른 최적화 된NO와 ONO막의 누설 전류와 절연체가 항복에 이르게 하는 전하량(Q$\_bd$)변화를 측정하였다. 그런 다음 기존의SIO$\_2$와 비교하였다. 측정 결과로부터, NO와 ONO막은 공정시간에 상당히 의존적이었으며, 최적화된 ONO막은 같은 전계를 유지하는 동안 절연 특성 및 Q$\_bd$특성에서 NO막과 SIO$\_2$에 비하여 우수한 성능을 보였다.