• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권9호
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• pp.9-18
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• 2005

60 nm C-MOSFET 기술 분기점 이상의 고성능, 저전력 트랜지스터를 구현 시키기 위해 SiGe/SiO2/Si위에 성장된 strained Si의 두께가 전자 이동도에 미치는 영향을 두 가지 관점에서 조사 연구하였다. 첫째, inter-valley phonon 산란 모델의 매개변수들을 최적화하였고 둘째, strained Si 반전층의 2-fold와 4-fold의 전자상태, 에너지 밴드 다이어그램, 전자 점유도, 전자농도, phonon 산란율과 phonon-limited 전자이동도를 이론적으로 계산하였다. SGOI n-MOSFET의 전자이동도는 고찰된 SOI 구조의 Si 두께 모든 영역에서 일반적인 SOI n-MOSFET보다 $1.5\~1.7$배가 높음이 관찰 되었다. 이러한 경향은 실험 결과와 상당히 일치한다. 특히 strained Si의 두께가 10 nm 이하일 때 Si 채널 두께가 6 nm 보다 작은 SGOI n-MOSFET에서의 phonon-limited 전자 이동도는 일반 SOI n-MOSFET과 크게 달랐다. 우리는 이러한 차이가 전자들이 suained SGOI n-MOSFET의 반전층에서 SiGe층으로 터널링 했기 때문이고, 반면에 일반 SOI n-MOSFET에서는 캐리어 confinement 현상이 발생했기 때문인 것으로 해석하였다. 또한 우리는 10 nm와 3 nm 사이의 Si 두께에서는 SGOI n-MOSFET의 phonon-limited 전자 이동도가 inter-valley phonon 산란율에 영향을 받는 다는 것을 확인하였으며, 이러한 결과는 더욱 높은 드레인 전류를 얻기 위해서 15 nm 미만의 채널길이를 가진 완전공핍 C-MOSFET는 stained Si SGOI 구조로 제작하여야 함을 확인 했다

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제13권3호
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• pp.45-50
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• 2014

In this paper, we propose a super-junction MOSFET (SJ MOSFET) fabricated through a simple pillar forming process by varying the Si epilayer thickness and doping concentration of pillars using SILVACO TCAD simulation. The design of the SJ MOSFET structure is presented, and the doping concentration of pillar, breakdown voltage ($V_{BR}$) and drain current are analyzed. The device performance of conventional Si planar metal-oxide semiconductor field-effect transistor(MOSFET), Si SJ MOSFET, and SiGe SJ MOSFET was investigated. The p- and n-pillars in Si SJ MOSFET suppressed the punch-through effect caused by drain bias. This lead to the higher $V_{BR}$ and reduced on resistance of Si SJ MOSFET. An increase in the thickness of Si epilayer and decrease in the former is most effective than the latter. The implementation of SiGe epilayer to SJ MOSFET resulted in the improvement of $V_{BR}$ as well as drain current in saturation region, when compared to Si SJ MOSFET. Such a superior device performance of SiGe SJ MOSFET could be associated with smaller bandgap of SiGe which facilitated the drift of carriers through lower built-in potential barrier.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.95-95
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• 2008

본 연구에서는 SiGe p-MOSFET을 제작하여 I-V 특성과 게이트 길이, $V_D$, $V_G$의 변화에 따른 저주파 노이즈특성을 측정하였다. Si 기판위에 성장한 $Si_{0.88}Ge_{0.12}$으로 제작된 SiGe p-MOSFET의 채널은 게이트 산화막과 20nm 정도의 Si Spacer 층으로 분리되어 있다. 게이트 산화막은 열산화에 의해 70$\AA$으로 성장되었고, 게이트 폭은 $25{\mu}m$, 게이트와 소스/드레인 사이의 거리는 2.5때로 제작되었다. 제작된 SiGe p-MOSFET은 빠른 동작 특성, 선형성, 저주파 노이즈 특성이 우수하였다. 제작된 SiGe p-MOSFET의 ESD 에 대한 소자의 신뢰성과 내성을 연구하기 위하여 SiGe P-MOSFET에 ESD를 lkV에서 8kV까지 lkV 간격으로 가한 후, SiGe P-MOSFET의 I-V 특성과 게이트 길이, $V_D$, $V_G$의 변화에 따른 저주파 노이즈특성 변화를 분석 비교하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.180-186
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• 2023

본 논문은 4세대 VNAND 공정으로 만들어진 고전압 SiO2 절연층 nMOSFET의 n⁺ 및 p⁺ poly-Si 게이트에서의 positive bias temperature instability(PBTI) 열화에 대해 비교하고 각각의 메커니즘에 대해 분석한다. 게이트 전극 물질의 차이로 인한 절연층의 전계 차이 때문에 n⁺/nMOSFET의 열화가 p⁺/nMOSFET의 열화보다 더 클 것이라는 예상과 다르게 오히려 p⁺/nMOSFET의 열화가 더 크게 측정되었다. 원인을 분석하기 위해 각각의 경우에 대해 interface state와 oxide charge를 각각 추출하였고, 캐리어 분리 기법으로 전하의 주입과 포획 메커니즘을 분석하였다. 그 결과, p⁺ poly-Si 게이트에 의한 정공 주입 및 포획이 p⁺/nMOSFET의 열화를 가속시킴을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.226-227
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• 2016

본 논문은 SiC Mosfet Gate Driver에서 Overcurrent상황 발생시 Mosfet 양단의 전압을 검출함으로써 스위칭 소자를 보호하는 Desaturation detction circuit에 대해 다룬다. IGBT와 다르게 SiC Mosfet의 경우 ohmic 영역과 saturation영역의 구분이 명확하지 않기 때문에 과전류 발생시 Mosfet 양단 전압을 검출하는데 어려움이 있다. 따라서 이를 보완하기 위하여 Mosfet drain측에 새로운 회로를 추가로 설계함으로써 이를 보완하여 효과적으로 양단전압을 검출한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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• pp.682-684
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• 2003

본 논문에서는 p형 SiGe pMOSFET를 디자인하고 온도에 따른 전기적 특성들을 분석하였다. 채널 길이는 0.9$\mu\textrm{m}$로 하였으며, 온도는 300K와 77K일 때의 특성을 조사하였다. 게이트 전압이 -1.5V로 인가되었을 때, 실온에서는 -0.97V의 문턱전압 값을 얻었으나 77K에서는 -1.15V의 문턱전압 값을 얻었다. 이것은 실온에서의 Si pMOSFET가 갖는 문턱전압 값(-1.36V)보다 동작특성이 우수함을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.474-477
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• 2003

본 논문에서는 p형 SiGe pMOSFET를 디자인하고 온도에 따른 전기적 특성들을 분석하였다. 채널길이는 0.9$\mu\textrm{m}$로 하였으며, 온도는 300K와 77K일 때의 특성을 조사하였다. 게이트 전압이 -1.5V로 인가되었을 때, 실온에서는 -0.97V의 문턱전압 값을 얻었으나 77K에서는 -1.15V의 문턱전압 값을 얻었다. 이것은 실온에서의 Si pMOSFET가 갖는 문턱전압 값(-1.36V)보다 동작특성이 우수함을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.353-360
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• 2017

최근 Si기반 전력반도체의 물성적 한계로 인해 스위칭 반도체의 발전 속도가 떨어지고, 더 이상의 성능향상을 기대하기 어려운 실정이지만 Si기반보다 우수한 물성을 가진 SiC 기반 전력반도체가 개발되고 있다. 하지만 실제 시스템에 적용하기 위해서는 아직 뚜렷한 방법이 제시되지 못하고 있다. SiC기반 전력반도체의 시스템 설계에 대한 타당성과 솔루션을 제안하기 위하여, 1kW급의 DC-DC컨버터를 설계 및 제작하고 스위칭 주파수, 듀티비, 전압, 전류의 변화 조건 속에서 Si기반 전력반도체와 실험을 통해 비교 분석하였다. 각 시스템 부하별 입․출력을 통한 효율을 분석 및 Si MOSFET 대비 SiC MOSFET의 우수한 스위칭 성능을 확인하였고, 이를 통해 동일한 구동 조건에서 SiC MOSFET의 우수성을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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• pp.773-776
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• 2003

본 논문에서는 p형 SiGe pMOSFET를 디자인하고 온도에 따른 전기적 특성들을 분석하였다. 채널 길이는 0.9$\mu\textrm{m}$로 하였으며, 온도는 300K와 77K일 때의 특성을 조사하였다. 게이트 전압이 -1.5V로 인가되었을 때, 실온에서는 -0.97V의 문턱전압 값을 얻었으나 77K에서는 -1.15V의 문턱전압 값을 얻었다. 이것은 실온에서의 Si pMOSFET가 갖는 문턱전압 값(-1.36V)보다 동작특성이 우수함을 알 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.92-94
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• 2018

본 논문은 SiC MOSFET 디바이스를 사용하는 전력변환장치에서 Rogowski 코일을 이용하여 SiC MOSFET 디바이스에 흐르는 전류를 측정하여, 과전류를 검출하고 게이팅 신호를 차단하는 기법에 관하여 연구한다. SiC MOSFET는 소자의 특성으로 보편적으로 사용되는 과전류 검출 방법인 DeSAT 적용이 어렵기 때문에 Rogowski 코일을 사용하여 스위치 전류를 측정, 과전류를 검출한다. 본 논문에서는 PCB패턴 Rogowski 코일의 설계 방법뿐만 아니라 Rogowski 코일과 적분기의 대역폭에 대해서도 논의한다. 실험은 직류링크 커패시터에 SiC MOSFET 스위치 레그를 병렬로 연결하고, 직류링크 커패시터에 직류전압을 충전 후 스위치 레그를 약 6us정도 단락시켜 SiC MOSFET에 과전류를 발생시킨다. 이 때, 제안한 Rogowski 코일을 이용한 과전류 검출 및 차단 기법의 적용 전후를 비교하여 동작 및 성능(검출 및 차단 소요시간)을 확인한다. 마지막으로 실험 결과를 통해 본 논문에서 제안한 PCB패턴 Rogowski 코일을 이용하여 과전류 검출 및 차단 기법이 검증되었다.