• 제목/요약/키워드: Si MOSFET

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Si-strained layer를 가지는 Silicon-Germanium on Insulator MOSFET에서의 이동도 개선 효과 (Improvement of carrier mobility on Silicon-Germanium on Insulator MOSFEI devices with a Si-strained layer)

  • 조원주;구현모;이우현;구상모;정홍배
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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    • pp.7-8
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    • 2006
  • The effects of heat treatment on the electrical properties of SGOI were examined. We proposed the optimized heat treatments for improving the interfacial electrical properties in SGOI-MOSFET. By applying the additional pre-RTA(rapid thermal annealing) before gate oxidation and post-RTA after dopant activation, the driving current, the transconductance, and the leakage current were improved significantly.

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전력 반도체의 개발 동향 (Trends of Power Semiconductor Device)

  • 윤종만
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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    • pp.3-6
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    • 2004
  • 반도체 디자인, 공정 기술 및 패기지 기술의 발달에 따라 전력용 반도체는 소형화, 고성능화, 지능화하고 있다. 고속 구동이 용이한 때문에 MOSFET이나 IGBT등의 MOS-gate형 전력 반도체의 발전이 두드려지며, trench, charge balance, NPT 기술등이 패키지 기술과 더불어 이를 위한 주요 기술이 될것으로 보인다. SiC나 GaN등의 Wide Band Gap 물질들을 사용한 차세대 전력 반도체 연구도 활발히 진행되고 있다.

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탑 게이트 탄소나노튜브 트랜지스터 특성 연구 (Properties of CNT field effect transistors using top gate electrodes)

  • 박용욱;윤석진
    • 센서학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.313-318
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    • 2007
  • Single-wall carbon nanotube field-effect transistors (SWCNT FETs) of top gate structure were fabricated in a conventional metal-oxide-semiconductor field effect transistor (MOSFET) with gate electrodes above the conduction channel separated from the channel by a thin $SiO_{2}$ layer. The carbon nanotubes (CNTs) directly grown using thin Fe film as catalyst by thermal chemical vapor deposition (CVD). These top gate devices exhibit good electrical characteristics, including steep subthreshold slope and high conductance at low gate voltages. Our experiments show that CNTFETs may be competitive with Si MOSFET for future nanoelectronic applications.

Insulated Metal Substrate를 사용한 고출력 전력 반도체 방열설계 (Thermal Design of High Power Semiconductor Using Insulated Metal Substrate)

  • 정봉민;오애선;김선애;이가원;배현철
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.63-70
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    • 2023
  • 오늘날 심각한 환경 오염과 에너지의 중요성으로 전력 반도체의 중요도가 지속적으로 높아지고 있다. 특히 wide band gap(WBG)소자 중 하나인 SiC-MOSFET은 우수한 고전압 특성을 가지고 있어 그 중요도가 매우 높다. 하지만 SiC-MOSFET의 전기적 특성이 열에 민감하기 때문에 패키지를 통한 열 관리가 필요하다. 본 논문에서는 기존 전력 반도체에서 사용하는 direct bonded copper(DBC) 기판 방식이 아닌 insulated metal substrate(IMS) 방식을 제안한다. IMS는 DBC에 비해 공정이 쉬우며 coefficient of thermal expansion (CTE)가 높아서 비용과 신뢰성 측면에서 우수하다. IMS의 절연층인 dielectric film의 열전도도가 낮은 문제가 있지만 매우 얇은 두께로 공정이 가능하기 때문에 낮은 열 전도도를 충분히 극복할 수 있다. 이를 확인하기 위해서 이번 연구에서는 electric-thermal co-simulation을 수행하였으며 검증을 위해 DBC 기판과 IMS를 제작하여 실험하였다.

높은 이동도 특성을 가지는 Strained-Si-on-insulator (sSOI) MOSFETs (High Mobility Characteristics of Strained-Si-on-insulator (sSOI) Metal-oxide-semiconductors Field-effect-transistors (MOSFETs))

  • 김관수;조원주
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.695-698
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    • 2008
  • We investigated the characteristics of Strained-Si-on-Insulator (sSOI) MOSFETs with 0.7% tensile strain. The sSOI MOSFETs have superior subthreshold swing under 70 mV/dec and output current. Especially, the electron and hole were increased in sSOI MOSFET. The electron and hole mobility in sSOI MOSFET were 286$cm^2/Vs$ and 151$cm^2/Vs$, respectively. The carrier mobility enhancement is due to the subband splitting by 0.7% tensile strain.

재산화된 질화 산화막을 게이트 절연막으로 사용한 MOSFET의 특성 (The Characteristics of MOSFET with Reoxidized Nitrided Oxide Gate Dielectrics)

  • 양광선;박훈수;김봉렬
    • 전자공학회논문지A
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    • 제28A권9호
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    • pp.736-742
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    • 1991
  • N$^{+}$poly gate NMOSFETs and p$^{+}$ poly gate (surface type) PMOSFETs with three different gate oxides(SiO2, NO, and ONO) were fabricated. The rapid thermal nitridation and reoxidation techniques have been applied to gate oxide formation. The current drivability of the ONO NMOSFET shows larger values than that of the SiO2 NMOSFET. The snap-back occurs at a lower drain voltage for SiO$_2$ cases for ONO NMOSFET. Under the maximum substrate current bias conditions, hot-carrier effects inducting threshold voltage shift and transconductance degradation were investigated. The results indicate that ONO films exhibit less degradation in terms of threshold voltage shift. It was confirmed that the ONO samples achieve good improvement of hot-carrier immunity. In a SiO$_2$ SC-PMOSFET, with significant boron penetration, it becomes a depletion type (normally-on). But ONO films show excellent impurity barrier properties to boron penetration from the gate.

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An Improved Analytical Model for Predicting the Switching Performance of SiC MOSFETs

  • Liang, Mei;Zheng, Trillion Q.;Li, Yan
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권1호
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    • pp.374-387
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    • 2016
  • This paper derives an improved analytical model to estimate switching loss and analyze the effects of parasitic elements on the switching performance of SiC MOSFETs. The proposed analytical model considers the parasitic inductances, the nonlinearity of the junction capacitances and the nonlinearity of the trans-conductance. The turn-on process and the turn-off process are illustrated in detail, and equivalent circuits are derived and solved for each switching transition. The proposed analytical model is more accurate and matches better with experimental results than other analytical models. Note that switching losses calculated based on experiments are imprecise, because the energy of the junction capacitances is not properly disposed. Finally, the proposed analytical model is utilized to account for the effects of parasitic elements on the switching performance of a SiC MOSFET, and the circuit design rules for high frequency circuits are given.

<100>, <110>, <111>방향 Si, InAs Nanowire nMOSFETs 의 성능 연구

  • 정성우;박상천
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제5회(2016년)
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    • pp.357-361
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    • 2016
  • Si와 InAs 두 가지 채널 물질을 가지고 3가지 수송 방향 <100>, <110>, <111>으로 변화시키며 각각의 Nanowire nMOSFETs을 가지고 ballistic quantum transport simulation을 진행하였다. 각각의 경우에 대해 E-k curve를 구한 다음에 band curvature로 캐리어의 유효질량을 계산하고, 이를 통해 MOSFET의 전류 세기를 결정짓는 DOS와 carrier injection velocity를 구하여 어떤 경우에 가장 높은 ON-current를 흐르게 하는지 확인해 보았다. 하지만 예상과 달리 나노와이어의 직경이 1.4nm으로 매우 작기 때문에 valley-splitting이 일어나 Si<110>의 경우에 가장 작은 캐리어 유효 질량을 갖고 있는 사실을 확인할 수 있었다. 결론적으로 Si<100>의 경우에 trade-off 관계에 있는 DOS와 carrier injection velocity가 6가지 경우 중 최적의 조합을 가짐으로써 가장 높은 ON-current를 흐르게 하였다.

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GaN, Cool MOS, SiC MOSFET을 이용한 DC-DC 승압 컨버터의 효율 특성 (Efficiency Characteristics of DC-DC Boost Converter Using GaN, Cool MOS, and SiC MOSFET)

  • 김정규;양오
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.49-54
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    • 2017
  • In this paper, recent researches on new and renewable energy have been conducted due to problems such as energy exhaustion and environmental pollution, and new researches on high efficiency and high speed switching are needed. Therefore, we compared the efficiency by using high speed switching devices instead of IGBT which can't be used in high speed switching. The experiment was performed theoretically by applying the same parameters of the high speed switching devices which are the Cool MOS of Infineon Co., SiC C3M of Cree, and GaN FET device of Transform, by implementing the DC-DC boost converter and measuring the actual efficiency for output power and frequency. As a result, the GaN FET showed good efficiency at all switching frequency and output power.

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