• 제목/요약/키워드: Si MOSFET

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GaN FET의 과도특성 파라미터 추출 및 평가 (Transient-State Parameter Extraction and Evaluation of GaN FET)

  • 안정훈;이병국;김남준;김종수
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.192-193
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    • 2013
  • 본 논문에서는 WBG(Wide Band Gap)특성을 갖는 GaN FET의 과도특성을 분석한다. 먼저, GaN(Gallium Nitride) FET의 공개된 정보를 바탕으로 스위칭 과도 특성과 관련된 파라미터들을 정량적으로 추출하고, GaN FET의 동특성을 반영하는 시뮬레이션 모델을 구성한다. 이 모델을 통하여 Si MOSFET과 비교하여 GaN FET의 성능을 예측한다.

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나노급 CMOSFET을 위한 니켈-코발트 합금을 이용한 니켈-실리사이드의 열안정성 개선 (Thermal Stability Improvement of Ni-Silicide using Ni-Co alloy for Nano-scale CMOSFET)

  • 박기영;정순연;한인식;장잉잉;종준;이세광;이가원;왕진석;이희덕
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.18-22
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    • 2008
  • In this paper, the Ni-Co alloy was used for thermal stability estimation comparison with Ni structure. The proposed Ni/Ni-Co structure exhibited wider range of rapid thermal process windows, lower sheet resistance in spite of high temperature annealing up to $700^{\circ}C$ for 30 min, more uniform interface via FE-SEM analysis, NiSi phase peak. Therefore, The proposed Ni/Ni-Co structure is highly promising for highly thermal immune Ni-silicide for nano-scale MOSFET technology.

GaN FET을 이용한 토템폴 구조의 브리지리스 부스트 PFC 컨버터 (Totem-pole bridgeless boost PFC Converter Based on GaN FETs)

  • 장바울;강상우;조보형;서한솔;김진한;박현수
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.185-186
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    • 2014
  • 본 논문에서는 Si MOSFET 대비 GaN FET의 특성을 비교 분석하고, GaN FET의 장점을 활용할 수 있는 방안을 모색하였다. 그 결과 GaN FET의 우수한 reverse recovery 특성을 활용할 수 있는 토템폴 구조의 브리지리스 부스트 PFC 컨버터를 선정하였고, 선정한 회로의 동작 및 효율을 5.5kW급 프로토타입을 통하여 확인하였다.

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박막 게이트 산화막의 열화에 의해 나타나는 MOSFET의 특성 변화 (The Effect of Degradation of Gate Oxide on the Electrical Parameters for Sub-Micron MOSFETS)

  • 이재성;이원규
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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    • pp.687-690
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    • 2003
  • Experimental results are presented for gate oxide degradation and its effect on device parameters under negative and positive bias stress conditions using NMOSFET's with 3 nm gate oxide. The degradation mechanisms are highly dependent on stress conditions. For negative gate voltage, both hole- and electron-trapping are found to dominate the reliability of gate oxide. However, with changing gate voltage polarity, the degradation becomes dominated by electron trapping. Statistical parameter variations as well as the "OFF" leakage current depend on those charge trapping. Our results therefore show that Si or O bond breakage by electron can be another origin of the investigated gate oxide degradation.gradation.

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RF용 Silicon MOSFET 등가회로 모델의 변수추출에 관한 연구 (A study on parameter extraction for equivalent circuit model of RF silicon MOSFETs)

  • 이성현;류현규
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권12호
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    • pp.54-61
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    • 1997
  • An accurate extraction technique is developed to determine full euqivalent circuit parameters of Si MOSFETs using 1 set of measured S-parametes without complicated optimization process. This technique is based on the use of anlytic Z-parameters experessions for resistances and inductances and the Y-parameter ones for ntrinsic parameters. This accuracy is proved over the wide range of gate voltage by observing good agreement between measured and fitted Z-parameter equations and frequency-independent response of the extracted intrinsic parameters. Using this technique, gate voltage-dependencies of model parameters are obained in the saturation region and these results show the similar behavior to the short-channel effects expected from the device theory.

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Detection of Streptavidin-Biotin Complexes Using a Highly Sensitive AlGaN/GaN-Based Extended-Gate MISHEMT-Type Biosensor

  • Lee, Hee Ho;Bae, Myunghan;Choi, Byoung-Soo;Shin, Jang-Kyoo
    • 센서학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.320-325
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    • 2016
  • In this paper, we propose an AlGaN/GaN-based extended-gate metal-insulator-semiconductor high electron mobility transistor (MISHEMT)-type biosensor for detecting streptavidin-biotin complexes. We measure the drain current of the fabricated sensor, which varies depending on the antibody-antigen reaction of streptavidin with biotin molecules. To confirm the immobilization of biotin polyethylene glycol (PEG) thiol, we analyze the Au surface of a GaN sample using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The proposed biosensor shows higher sensitivity than Si-based extended-gate metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET)-type biosensor. In addition, the proposed AlGaN/GaN-based extended-gate MISHEMT-type biosensor exhibits better long-term stability, compared to the conventional AlGaN/GaN-based MISHEMT-type biosensor.

전력반도체 소자에 따른 All Metal Induction Cooktop 설계 및 손실분석 (Design and Analysis of All-Metal Induction Cooktop for Power Semiconductor Devices)

  • 심동현;권만재;장은수;박상민;이병국
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.160-161
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    • 2019
  • 본 논문에서는 Si-MOSFET 및 GaN-HEMT 기반 All Metal Induction Cooktop의 고효율 동작을 위한 공진네트워크 설계 및 운전주파수영역을 제시한다. 이를 위해 워킹 코일과 용기의 등가 파라미터를 바탕으로 동작 주파수에 따른 공진 네트워크를 각각 설계한다. 또한 시뮬레이션 및 수학적 계산을 통해 설계된 시스템의 주파수 조건 별 손실 비교를 통해 각 스위칭 소자에 따른 적합한 공진네트워크 설계방안을 제시한다.

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GaN-FET를 적용한 고방열 및 고전력밀도 모듈형 벅 컨버터 (High Heat Dissipation and High Power Density Modular Buck Converter Based GaN-FET)

  • 김성권;양정우;최윤화;김구용;한상규
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.96-97
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    • 2017
  • 본 논문은 Gallium Nitride-Field Effect Transistor(GaN-FET)를 적용한 고방열 및 고전력밀도 모듈형 벅 컨버터를 제안한다. Si-MOSFET를 적용한 벅 컨버터는 높은 스위칭 손실로 인해 고주파수 구동 및 자기소자 사이즈 저감에 한계가 존재하여 고전력밀도화가 어렵다. 반면, 제안된 방식은 스위칭 특성이 우수한 GaN-FET를 적용하여 고주파수 구동이 가능하며, 추가로 평면형 인덕터를 적용함으로써 자기소자의 부피 저감을 통해 컨버터의 고전력밀도화 및 모듈화가 가능하다. 특히, 방열 플레이트 및 케이스로 구성된 새로운 고방열 구조를 통해 방열효과를 극대화 시킬 수 있다. 제안된 모듈형 벅 컨버터의 타당성 검증을 위해 입력전압 48V, 출력전압 24V의 300W급 시작품 제작을 통한 실험결과를 제시한다.

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Active Clamping 방식을 이용한 전력용 반도체의 최적 직렬연결 방법 (Optimized Series Connection of Power Semiconductor Using Active Clamping Method)

  • 김봉석;고광철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2143-2145
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    • 2005
  • Power semicondcutor인 IGBT MOSFET, GTO, SI-Thyristor등은 높은 스위치 신뢰성과 life time, 그리고 fast repetition rate 등을 지니고 있기 때문에 medium/High voltage영역에서 스위치 사용이 대두되어 왔으나, Thyratron이나 Trigatron(Gap switch)와 비교하여 낮은 전압/전류를 스위칭하기 때문에 전통적으로 직렬연결을 통해 high voltage 영역의 스위치로 사용되어 왔다. 하지만, 직렬연결되어 있는 각각의 power semiconductor와 gate driving circuit의 on/off synchronization이 맞지 않기 때문에 부하의 급격한 변화에 따른 전압의 balance에 문제가 가장 심각하게 대두되어 왔다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 gate driving circuit에서 제어를 해주는 방법과 power semiconductor에서 제어를 해주는 방법이 있으나 두 방식 모두 문제점이 있다. 본 논문에서는 기존의 zener clamping방식에서 벗어나 새로운 active clamping방식의 직렬연결을 제안했으며 시뮬레이션과 실험을 통해 나타난 이 결과들은 on/off transient 시 symmetry를 유지하는데 효과적이라는 것을 보여주고 있다.

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GaN FET를 적용한 CRM PFC의 효율특성에 관한 연구 (A study on the Efficiency characteristics of the CRM PFC using GaN FET)

  • 길용만;최현수;진기석;안태영;장진행
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.89-90
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    • 2014
  • Recently, one of the switching rectifiers, Power Factor Correction Circuit is often applied in rectification stage to get high efficient conversion of AC-DC SMPS However, it becomes important to select optimal semiconductor switch as well as to design optimal rectifier for achieving higher power conversion. We performed experiments with MOSFET, SiC and GaN FET that are widely used in 600 W Interleaved CRM PFC and include the data in this report. The results are presented for discrete semiconductor and integrated implementations of interleaved CRM PFC.

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