• 제목/요약/키워드: 항복 전압

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트렌치 케이트 하단의 게이트 산화막 확장을 통한 트렌치 IGBT의 항복전압 향상에 대한 연구 (A Study on Breakdown Voltage Improvement of the Trench IGBT by Extending a Gate Oxide Region beneath the Trench Gate)

  • 이재인;경신수;최종찬;성만영
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.74-75
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    • 2008
  • TIGBT has some merits which are lower on-state voltage drop and smaller cell pitch, but also has a defect which is relatively lower breakdown voltage in comparison with planar IGBT. This lower breakdown voltage is due to the electric field which is concentrated on beneath the vertical gate. Therefore in this paper, new trench IGBT structure is proposed to improve breakdown voltage In the new proposed structure, a narrow oxide beneath the trench gate edge where the electric field is concentrated is extended into rectangular shape to decrease the electric field. As a result, breakdown voltage is improved to 23%.

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1300 V급 4H-SiC SBDs의 Contact의 특성에 미치는 열처리 효과 (Annealing effect of Schottky contact on the characteristics of 1300 V 4H-SiC SBDs)

  • 강수창;금병훈;도석주;제정호;신무환
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.30-33
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    • 1999
  • 본 연구에서는 Pt/f4-SiC Schottky barrier diodes(SBDs)의 소자 성능향상과 미세구조와의 상관관계를 규명하였다. 다른 열처리 온도구간에 따른 금속/SiC 계면의 미세구조 평가는 X-ray scattering법을 사용하여 분석하였다. 소자의 역 방향 특성은 열처리 온도가 증가함에 따라 저하되었다. As-deposited와 $850^{\circ}C$ 온도에서 열처리된 소자의 최대 항복전압은 각각 1300 V와 626 V 이었다. 그러나, 소자의 순방향 특성은 열처리 온도가 증가함에 따라 향상되었다. X-ray scattering법으로 >$650^{\circ}C$ 이상의 열처리 온도에서는 Pt/SiC 계면에서 Pt-silicides가 형성되었고, 이러한 Silicides의 형성이 Pt/SiC 계면의 평활도를 증가시킨 원인이 됨을 보였다. SBDs의 순방향 특성은 열처리 과정동안 Pt/SiC 계면에서 형성된 silicides의 결정성에 강하게 의존함을 알 수 있었다.

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음극 산화 법에 의한 산화 탄탈의 제조 (The Fabrication of Ta Oxide by Anodizing Method)

  • 허창우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회
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    • pp.873-877
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    • 2006
  • [ $Ta_2O_5$ ] 절연막을 제조하기 위하여 ANODE OXIDATION 공정을 수립하였다. Electrolyte에서의 전압강하는 정전류 모드에서 예상되는 전압의 변화에는 영향을 주지 않지만, 정전압 모드에서 전류의 변화에 영향을 주는 것으로 나타났다. 전해질에서의 전압 강하가 음극산화 전압과 같은 값을 갖는 경우, 전류는$Ta_2O_5$/전해질 계면에서의 전압강하가 증가함에 따라 logarithmic한 형태로 변화하는 것으로 나타났다. 음극 $Ta_2O_5$ 절연막 제조공정에 있어서 전해질에서의 전압 강하는 정전류 모드에서 두께의 손실을 발생시키지만, 정전압 모드에서 다시 복원되기 때문에, 최종 두께는 음극산화 전압에 비례하는 것으로 나타났다. 음극 $Ta_2O_5$ 절연막의 전기적 특성을 조사한 결과, 항복전압은 Electrolyte의 농도와 Anodization Current에 반비례하는 것으로 나타났다. 절연막의 두께가 $1500\AA$일 때 Breakdown Voltage는 350volt. 유전상수는 29로 측정되었다.

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고내압 BCD 소자의 제작 및 전기적 특성에 관한 연구 (A Study on the Fabrication and Electrical Characteristics of High-Voltage BCD Devices)

  • 김광수;구용서
    • 전기전자학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.37-42
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    • 2011
  • 본 논문에서는 0.35 um BCD 공정을 통한 고내압 BCD 소자와 새로운 구조의 BCD 소자를 제작하여 전기적 특성을 분석하였다. 20 V급 BJT 소자, 30/60 V급 HV-CMOS, 40/60 V급 LDMOS 소자의 전기적 특성을 분석하고, 동일 공정을 통해 높은 전류 이득을 갖는 수직/수평형 NPN BJT와 고내압 특성의 LIGBT 소자를 제안하였다. 제안된 수직/수평형 NPN BJT의 항복전압은 15 V, 전류이득은 100으로 측정되었으며, 고내압 특성의 LIGBT의 항복전압은 195 V, 문턱전압은 1.5 V, Vce,sat은 1.65 V로 측정 되었다.

수소 열처리를 이용한 고신뢰성 트렌치 게이트 MOSFET (Highly Reliable Trench Gate MOSFET using Hydrogen Annealing)

  • 김상기;노태문;박일용;이대우;양일석;구진근;김종대
    • 한국진공학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.212-217
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    • 2002
  • 고신뢰성 트렌치 게이트 MOSFET을 제작하기 위해 트렌치 코너를 pull-back 공정과 수소 열처리 공정을 이용하여 트렌치 코너를 둥글게 만드는 기술을 개발하였고 이를 이용하여 균일한 트렌치 게이트 산화막을 성장시킬수 있었다. 그 결과 수소 열처리 하기 전에 항복전압이 29 V인 것이 수소 열처리한 후 약 36 V로 증가하여 항복 전압에서 약 25% 향상되었다. 그리고 트렌치 게이트를 이용한 MOSFET에서 트렌치 셀이 약 45,000개 일때 게이트와 소스에 10 V를 인가했을 때, 드레인 전류는 약 45.3 A를 얻었고, 게이트 전압의 10 V, 전류를 5 A를 인가한 상태에서 On-저항은 약 55 m$\Omega$ 얻었다.

300V용 Mo-MPS 정류기의 제조 및 그 특성 (Fabrication and Characteristics of 300V Mo-MPS Rectifier)

  • 최형호;박근용;김준식;최시영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권6호
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    • pp.393-399
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    • 2003
  • 일반적인 MPS 정류기의 순방향 전압강하 및 전력손실을 향상시키기 위해 몰리브덴을 장벽금속으로 사용하여 새로운 Mo-MPS 정류기를 제조하였다. 제조 된 Mo-MPS 정류기의 전기적 특성을 Al-MPS 및 Pt-MPS 정류기와 비교함으로써 특성을 평가하였다. 실험 결과 동일한 0.1A의 전류에서 Mo-MPs 정류기의 순방향 전압강하가 Al-MPS 및 Pt-MPS 정류기와 비교하여 각각 0.11V, 0.24V 낮게 나타났다. 따라서 순방향 전류밀도와 순방향 전압강하에 지배적으로 의존하는 전력손실에 있어서도 일반적인 MPS 정류기와 비교하여 향상되었다. 68% 쇼트키 접합 면적비를 가지는 Mo-MPS 정류기의 역방향 항복전압은 대략 304V로 나타났다. 이는 Al-MPS 및 Pt-MPS 보다 낮은 순방향 전압강하를 가지면서도 높은 역방향 항복전압 특성을 보여준다.

이중 필드플레이트 기술을 이용한 4H-SiC 쇼트키 장벽 다이오드 (4H-SiC Schottky Barrier Diode Using Double-Field-Plate Technique)

  • 김태완;심슬기;조두형;김광수
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권7호
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    • pp.11-16
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    • 2016
  • 탄화규소(Silicon Carbide)는 와이드 밴드 갭 물질로써 실리콘(Si)에 비해 고전력, 고주파, 고온 소자용 반도체 물질로서 각광받고 있다. 탄화규소를 이용하여 만든 반도체 소자 중 특히 쇼트키 배리어 다이오드는 현재 가장 많이 사용되는 전력반도체 소자로써 스위칭 속도가 매우 빠르고 낮은 온저항 특성을 가지는 소자이다. 하지만 컨텍 엣지에서의 전계집중으로 인해 항복전압이 낮아지는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 다양한 엣지 터미네이션 기술이 제안되고 있는데, 본 논문에서는 최적의 항복전압을 갖기 위한 이중 필드 플레이트(Double Field Plate) 소자 구조를 제안하였다. 측정결과 제작한 소자는 온저항을 유지한 채 38% 향상된 항복전압을 나타내었다. 제안한 소자 특성 검증을 위해 소자를 설계 및 제작한 후 전기적 특성을 측정하였으며, 이중 필드 플레이트 구조는 길이와 두께가 서로 다른 필드 플레이트를 겹쳐 올림으로써 구현하였다.

4H-SiC MPS 다이오드의 P 영역 최적화에 관한 연구 (A Study on Optimization of the P-region of 4H-SiC MPS Diode)

  • 정세웅;김기환;김소망;박성준;구상모
    • 전기전자학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.181-183
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    • 2016
  • 탄화규소(Silicon Carbide) 기반의 1200 V급 Merged Pin Schottky(MPS) 다이오드의 구조를 2D-atlas simulation tool을 사용하여 최적화 및 설계하였다. 최적화된 항복전압과 온-저항 값을 얻기 위해 본 소자에서 중요한 파라미터인 P-Grid의 도핑농도와 에피층의 도핑농도를 각각 $2{\sim}10{\times}10^{17}cm^{-3}$, $2{\sim}10{\times}10^{16}cm^{-3}$으로 변화시키면서 소자의 전기적 특성을 분석하였으며, 그 후 P-Grid의 Space값을 $1{\sim}5{\mu}m$로 설계하여 이에 따른 항복전압과 온-저항의 값을 확인하였다. 항복전압과 온-저항은 서로 trade-off 관계에 있기 때문에 각 변수에서 도출된 값들을 Baliga's Figure Of Merit (BFOM)식에 대입하여 비교하였다. 그 결과 고전압 소자에 적용 가능한 1200 V급 4H-SiC MPS다이오드를 최적화 및 설계를 도출하였다.