• 제목/요약/키워드: Epi-layer

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이중 에피층을 가지는 SOI LIGBT의 에피층 두께에 따른 항복전압 특성 분석 (Breakdown characteristics of the SOI LIGBT with dual-epi layer)

  • 김형우;김상철;서길수;방욱;김남균;김은동
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1585-1587
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    • 2004
  • 이중 에피층 구조를 가지는 SOI(Silicon-On-Insulator) LIGBT(Lateral Insulated Gate Bipolar Transistor)의 에피층 두께 변화에 따른 항복전압 특성을 분석하였다. 제안된 소자는 전하보상효과를 얻기 위해 n/p-epi의 이중 에피층 구조를 사용하였으며, 에피층 전체에 걸쳐서 전류가 흐를 수 있도록 하기 위해 trenched anode구조를 채택하였다. 본 논문에서는 n/p-epi층의 농도를 고정시킨 후 각각의 epi층의 두께를 변화시켜가며 simulation을 수행하였을 때 항복전압의 변화 및 표면과 epi층에서의 전계분포변화를 분석하였다.

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Temperature Compensated Hall-Effect Power IC for Brushless Motor

  • Lee, Cheol-Woo;Jang, Kyung-Hee
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.74-77
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    • 2002
  • In this paper we present a novel temperature compensated Hall effect power IC for accurate operation of wide temperature and high current drive of the motor coil. In order to compensate the temperature dependence of Hall sensitivity with negative temperature coefficient(TC), the differential amplifier has the gain consisted of epi-layer resistor with positive TC. The material of Hall device and epi-resistor is epi-layer with the same mobility. The variation of Hall sensitivity is -38% at 150$^{\circ}C$ and 88% at - 40$^{\circ}C$. But the operating point(B$\sub$op/) and release point(B$\sub$RP/) of the Hall power IC are within ${\pm}$25%. The experimental results show very stable and accurate performance over wide temperature range of -40$^{\circ}C$ to 125$^{\circ}C$.

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에피 코발트 실리사이드막으로 부터의 붕소 확산을 이용한 극저층 $p^{+}$n 접합 형성 (Ultra shallow $p^{+}$n junction formation using the boron diffusin form epi-co silicide)

  • 변성자;권상직;김기범;백홍구
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권7호
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    • pp.134-142
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    • 1996
  • The epi-CoSi$_{2}$ layer was formed by alloying a Co(120$\AA$)/Ti(50$\AA$) bilayer. In addition, the ultra shallow p$^{+}$n junction of which depth is about not more than 40nm at the background concentration, 10$^{18}$atoms/cm$^{3}$ could be formed by annealing (RTA-II) the ion implanted epi-silicide. When the temperature of RTA-I is as low as possible and that of RTA-II is moderate, the p$^{+}$n junction that has low leakage current and stable epi-silicide layer could be obtained. That is, when th econdition of TRA-I was 900$^{\circ}C$/20sec and that of RTA-II was 900$^{\circ}C$/10sec, the reverse leakage current was as high as 11.3$\mu$A/cm$^{2}$ at -5V. The surface of CoSi$_{2}$ appeared considerably rough. However, when the conditon of RTA-I was 800$^{\circ}C$/20sec or 700$^{\circ}C$/20sec, the leakage currents were as low as 8.3nA/cm$^{2}$ and 9.3nA/cm$^{2}$, respectively and also the surfaces appeared very uniform.

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이중 에피층을 가지는 SOI LIGBT의 전기적 특성분석 (Analysis of the electrical characteristics of SOI LIGBT with dual-epi layer)

  • 김형우;김상철;김기현;김은동
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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    • pp.288-291
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    • 2004
  • Due to the charge compensation effect, SOI(Silicon-On-Insulator) LIGBT with dual-epi layer have been found to exhibit both low forward voltage drop and high static breakdown voltage. In this paper, electrical characteristics of the SOI LIGBT with dual-epi structure is presented. Trenched anode structure is employed to obtain uniform current flowlines and shorted anode structure also employed to prevent the fast latch-up. Latching current density of the proposed LIGBT with $T_1=T_2=2.5{\mu}m,\;N_1=7{\times}10^{15}/cm^3,\;N_2=3{\times}10^{15}/cm^3$ is $800A/cm^2$ and breakdown voltage is 125V while latching current density and breakdown voltage of the conventional LIGBT is $700A/cm^2$ and 55V.

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1200V급 4H-SiC DMOSFET 성능지수 최적화 설계 시뮬레이션 (A simulation study on the figure of merit optimization of a 1200V 4H-SiC DMOSFET)

  • 최창용;강민석;방욱;김상철;김남균;구상모
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.63-63
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    • 2009
  • In this work, we demonstrate 800V 4H-SiC power DMOSFETs with several structural alterations to observe static DC characteristics, such as a threshold voltage ($V_{TH}$) and a figure of merit ($V_B^2/R_{SP,ON}$). To optimize the static DC characteristics, we consider four design parameters; (a) the doping concentration ($N_{CSL}$) of current spreading layer (CSL) beneath the p-base region, (b) the thickness of p-base ($t_{BASE}$), (c) the doping concentration ($N_J$) and width ($W_J$) of a JFET region, (d) the doping concentration ($N_{EPI}$) and thickness ($t_{EPI}$) of epi-layer. Design parameters are optimized using 2D numerical simulations and the 4H-SiC DMOSFET structure results in high figure of merit ($V_B^2/R_{SP,ON}$>~$340MW/cm^2$) for a power MOSFET in $V_B{\sim}1200V$ range.

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800 V급 4H-SiC DMOSFET 전력 소자 구조 최적화 시뮬레이션 (A Simulation Study on the Structural Optimization of a 800 V 4H-SiC Power DMOSFET)

  • 최창용;강민석;방욱;김상철;김남균;구상모
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제22권8호
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    • pp.637-640
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    • 2009
  • In this work, we demonstrate 800 V 4H-SiC power DMOSFETs with several structural alterations to obtain a low threshold voltage ($V_{TH}$) and a high figure of merit ($V_B\;^2/R_{SP,ON}$), To optimize the device performance, we consider four design parameters; (a) the doping concentration ($N_{CSL}$) of current spreading layer (CSL) beneath the p-base region, (b) the thickness of p-base ($t_{BASE}$), (c) the doping concentration ($N_J$) and width ($W_J$) of a JFET region, (d) the doping concentration ($N_{EPI}$) and thickness ($t_{EPI}$) of epi-layer. These parameters are optimized using 2D numerical simulation and the 4H-SiC DMOSFET structure results in a threshold voltage ($V_{TH}$) below $^{\sim}$3.8 V, and high figure of merit ($V_B\;^2/R_{SP,ON}$>$^{\sim}$200 $MW/cm^2$) for a power MOSFET in $V_B\;^{\sim}$800 V range.

이중 에피층을 가지는 SOI RESURF LIGBT 소자의 에피층 두께비에 따른 항복전압 특성분석 (Breeakdown Voltage Characteristics of the SOI RESURF LIGBT with Dual-epi Layer as a function of Epi-layer Thickness)

  • 김형우;김상철;서길수;방욱;김남균
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.110-111
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    • 2006
  • 이중 에피층을 가지는 SOI (Silicon-On-Insulator) RESURF(REduced SURface Field) LIGBT(Lateral Insulated Gate Bipolar Transistor) 소자의 에피층 두께에 따른 항복전압 특성을 분석하였다. 이중 에 피층 구조를 가지는 SOI RESURF LIGBT 소자는 전하보상효과를 얻기 위해 기존 LIGBT 소자의 n 에피로 된 영역을 n/p 에피층의 이중 구조로 변경한 소자로 n/p 에피층 영역내의 전하간 상호작용에 의해 에피 영역 전체가 공핍됨으로써 높은 에피 영역농도에서도 높은 항복전압을 얻을 수 있는 소자이다. 본 논문에서는 LIGBT 에피층의 전체 두께와 농도를 고정한 상태에서 n/p 에피층의 두께가 변하는 경우에 항복전압 특성의 변화에 대해 simulation을 통해 분석하였다.

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Epitaxial에 의한 Si epi층의 케리어 수명과 P-N접합의 이상전도현상 (Carrier Lfetime and Anormal Cnduction Penomena in Silicon Epitaxial Layer-substrate Junction)

  • 성영권;민남기;김승배
    • 전기의세계
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    • 제26권5호
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    • pp.83-89
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    • 1977
  • This paper described the minority carrier lifetime in Si epitaxial layer, and also the voltage (V) versus current (I) characteristics of high resistivity Si epitaxial layer0substrate junction. The measured lifetime in Si epi-layer was much shorter than in bulk, and the temperature dependence of lifetime was found to agree well with Shockley-Read model of recombination which applies to high resistivity n-type materials. The V-I curve showed; an ohmic region (I.var.V), a sublinear region (I.var.V$^{1}$2/), a space charge limited current region (I.var.V$^{2}$), and finally a negative resistance region. We investigated these phenomena by the theory of the relaxation semiconductor.

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광대역 펄스감마선 탐지센서 최적화설계에 관한 연구 (A Study on Optimized Design of Wideband Pulsed Gamma-ray Detectors)

  • 정상훈;이남호;손의승
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.1121-1124
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    • 2015
  • 본 연구에서는 광대역 펄스감마선 탐지센서 최적화설계에 관한 연구를 수행하였다. 펄스감마선 탐지센서는 $1{\times}10^6{\sim}1{\times}10^8rad(Si)/s$의 방사선량에서 동작할 수 있도록 설계하였다. 에너지에 따른 펄스감마선 스펙트럼과 시간에 따른 에너지 비율을 기반으로 탐지센서 입력변수를 도출하고, 탐지감도 제어회로를 기반으로 탐지센서 출력전류를 도출하였다. N-type Epi Wafer를 이용하여 최적조건 탐지센서를 TCAD기반으로 설계하였다. 시뮬레이션 결과 인가전압 3.3V에서 최적 Epi층 두께는 45um다. 도핑농도는 N-type은 Arsenic으로 $1{\times}10^{19}/cm^3$, P-type은 Boron으로 $1{\times}10^{19}/cm^3$, Epi 층은 Phosphorus로 $3.4{\times}10^{12}/cm^3$다. 마지막으로 탐지센서는 원형으로 지름이 1.3mm 이다.

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HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxiy) 성장법으로 Ti metal mask를 이용한 GaN 성장연구 (GaN Grown Using Ti Metal Mask by HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxiy))

  • 김동식
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제48권2호
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    • pp.1-5
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    • 2011
  • HVPE법으로 $3{\mu}m$의 GaN epi를 성장하고 이 위에 DC 마그네트론 Sputter를 이용하여 Ti stripe 패턴 형성하였으며 다시 HVPE를 이용하여 $120{\mu}m$ ~ $300{\mu}m$ 두께의 GaN를 overgrowth하였다. 성장된 GaN는 SEM 측정으로 Ti 패턴한 부분에서 void가 관찰되었고 보다 두꺼운 GaN를 성장시에는 크랙이 void를 따라 발생할 수 있음을 확인하였으며 XRD측정으로 FWHM은 188 arcsec로 측정되었다. 성장전의 GaN epi와의 반치폭을 비교하였을 때 패턴에 사용된 Ti는 overgrowth시 결정성에는 크게 영향을 주지 않는다는 것을 확인하였다.