• 제목/요약/키워드: Silvaco

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Double-Gate MOSFET Filled with Dielectric to Reduce Sub-threshold Leakage Current

  • Hur, Jae
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.283-284
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    • 2012
  • In this work, a special technique called dielectric filling was carried out in order to reduce sub-threshold leakage current inside double-gated n-channel MOSFET. This calibration was done by using SILVACO Atlas(TCAD), and the result showed quite a good performance compared to the conventional double-gate MOSFET.

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차세대 CMOS구조에서 고에너지 이온주입에 의한 래치업 최소화를 위한 모델 해석 (An Analysis on the Simulation Modeling for Latch-Up Minimization by High Energy Implantation of Advanced CMOS Devices)

  • 노병규;조소행;오환술
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D2호
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    • pp.48-54
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    • 1999
  • 차세대 CMOS용 구조에서 래치업 특성을 최소화하는 고에너지 이온주입을 이용한 retrograde well과 게더링(매몰층)의 최적 공정 설계 변수 값들을 구했다. 본 논문에서는 두 가지의 모의 모델 구조를 제안하고, Silvaco사의 Athena와 Atlas 툴에 의한 모의실험 결과를 비교 분석하였다. 첫 번째 모델은 게더링층과 retrograde well,을 조합한 구조이며 트리거전류가 600 ${\mu}A/{\mu}m$ 이상의 결과를 얻었고, 두 번째 모델은 twin retrograde well을 이용하여 유지전류가 2500${\mu}A/{\mu}m$ 이상의 결과를 얻었다. 모의실험결과 두 모델 모두 도즈량이 많을수록 패치업 면역 특성이 좋아짐을 보았다. 모의실험 조건에서 두 모델 모두 n'-p' 간격은 2${\mu}m$로 고정하였다.

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Modified Materka Model를 이용한 4H-SiC MESFET 대신호 모델링 (4H-SiC MESFET Large Signal Modeling using Modified Materka Model)

  • 이수웅;송남진;범진욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.890-898
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    • 2001
  • Modified Materka-Kacprzak 대신호 MESFET(Metal Semiconductor Field Effect Transistor) model을 사용하여 4H-SiC MESFET의 대신호 모델링을 수행하였다. Silvaco사의 소자 시뮬레이터인 ATLAS를 사용하여 4H-SiC MESFET 소자 시뮬레이션을 수행하고, 이 결과를 modified Materka 대신호 모델을 사용하여 모델링 하였다. 시뮬레이션 및 모델링 결과는 -8 V의 pinch off 전압과 $V_{GS}$ =0 V, $V_{DS}$ =25 V에서 $I_{DSS}$270 mA/mm, $G_{m}$ =52.8 ms/mm를 얻을 수 있었고, 전력 특성 시뮬레이션을 통해 2GHz, $V_{GS}$ =-4V, $V_{DS}$ =25 V에서 10dB의 Gain과 34dBm(1 dB compression point)의 출력전력, 7.6W/mm의 전력밀도, 37%의 PAE(power added efficiency)를 얻을 수 있었다.다.

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비균일 100V 급 초접합 트랜치 MOSFET 최적화 설계 연구 (A Study on Optimal Design of 100 V Class Super-junction Trench MOSFET)

  • 노영환
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권7호
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    • pp.109-114
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    • 2013
  • 전력 MOSFET(산화물-반도체 전위 효과 트랜지스터)는 BLDC 모터와 전력 모듈 등에 광범위하게 사용하고 있다. 기존 전력 MOSFET 구조는 온-저항과 항복전압사이에 절충(tradeoff)이 필요하다. 이러한 절충을 하지 않고 최적화를 하기위해 비균일 초접합 트랜치 MOSFET 를 설계하는데 동일한 항복전압에서 균일 초접합 트랜치 MOSFET보다 낮은 온-저항을 갖도록한다. 이를 위해 드리프트 영역에서 우수한 전기장 분포를 달성하기 위하여 선형구조의 도핑 프로파일을 제안하고, 단위 셀 설계, 도핑농도의 특성분석, 전위분포를 SILVACO TCAD 2D인 Atlas 소자 소프트웨어를 사용하여 시뮬에이션을 수행하였다. 결과로 100V 급 MOSFET에서 비균일 초접합 트랜치 MOSFET가 균일 초접합 트랜치 MOSFET보다 온-저항에서 우수한 특성을 보여주고 있다.

Trapezoid mesa와 Half Sidewall Technique을 이용한 4H-SiC Trench MOS Barrier Schottky(TMBS) Rectifier (A 4H-SiC Trench MOS Barrier Schottky (TMBS) Rectifier using the trapezoid mesa and the upper half of sidewall)

  • 김병수;김광수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.428-433
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    • 2013
  • 본 논문에서는 전력반도체 소자의 재료로써 주목받고 있는 탄화규소 기반의 Trench MOS Barrier Schottky(TMBS)의 순방향 및 역방향 특성을 개선시키기 위한 구조를 제안한다. 순방향 전압강하와 역방향 항복전압을 개선시키기 위하여 사다리꼴 mesa 구조와 trench sidewall의 길이를 조절하는 기법을 사용하는 4H-SiC TMBS 정류기를 제안하고 있다. 제안된 구조는 사다리꼴 mesa 구조를 적용하여 trench sidewall에 경사를 줌으로써 1508V의 역방향 항복전압을 얻었다. 이것은 기존의 4H-SiC TMBS 정류기에 비하여 역방향 항복전압을 11% 개선시켰음을 나타낸다. 또한 trench sidewall 상단의 길이를 조절하여 순방향 전류 $200A/cm^2$에 대하여 12% 감소된 1.6V의 순방향 전압강하를 얻었다. 제안된 소자는 Silvaco사의 T-CAD를 사용하여 전기적 특성을 분석하였다.

전력소자 응용을 위한 4H-SiC MESFET 대신호 모텔링 (4H-SiC MESFET Large Signal modeling for Power device application)

  • 이수웅;송남진;범진욱;안철
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.229-232
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    • 2001
  • Modified Materka-Kacprzak 대신호 MESFET(Metal Semiconductor Field Effect Transistor) model을 사용하여 4H-SiC MESFET의 대신호 모델링을 수행하였다. Silvaco사의 소자 시뮬레이터인 ATLAS를 사용하여 4H-SiC MESFET 소자 시뮬레이션을 수행하고, 이 절과를 modified Materka 대신호 모델을 사용하여 모델링 하였다. 시뮬레이션 및 모델링 결과는 -8V의 pinch off 전압과 V/sub GS=0V, V/sub DS=25V에서 I/sub DSS=270㎃/㎜, G/sub m=45㎳/㎜를 얻을 수 있었고, 진력 특성 시뮬레이션을 통해 2㎓, V/sub GS=-4V, V/sub DS=25V에서 1()dB의 Gain과 34dBm(1dB compression point)의 출력전력, 7.6W/㎜의 전력밀도, 37%의 PAE(power added efficiency)를 얻을 수 있었다.

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염료감응형 태양전지의 광전극 적용을 위한 $TiO_2$ nanoparticle 특성 분석 (Study on $TiO_2$ nanoparticle for Photoelectrode in Dye-sensitized Solar Cell)

  • 조슬기;이경주;송상우;박재호;문병무
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.57.2-57.2
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    • 2011
  • Dye-sensitized solar cells (DSSC) have recently been developed as a cost-effective photovoltaic system due to their low-cost materials and facile processing. The production of DSSC involves chemical and thermal processes but no vacuum is involved. Therefore, DSSC can be fabricated without using expensive equipment. The use of dyes and nanocrystalline $TiO_2$ is one of the most promising approaches to realize both high performance and low cost. The efficiency of the DSSC changes consequently in the particle size, morphology, crystallization and surface state of the $TiO_2$. Nanocrystalline $TiO_2$ materials have been widely used as a photo catalyst and an electron collector in DSSC. Front electrode in DSSC are required to have an extremely high porosity and surface area such that the dyes can be sufficiently adsorbed and be electronically interconnected, resulting in the efficient generation of photocurrent within cells. In this study, DSSC were fabricated by an screen printing for the $TiO_2$ thin film. $TiO_2$ nanoparticles characterized by X-ray diffractometer (XRD) and scanning electron microscope (SEM) and scanning auger microscopy (SAM) and zeta potential and electrochemical impedance spectroscopy(EIS).In addition, DSSC module was modeled and simulated using the SILVACO TCAD software program. Improve the efficiency of DSSC, the effect of $TiO_2$ thin film thickness and $TiO_2$ nanoparticle size was investigated by SILVACO TCAD software program.

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Gate 전하를 감소시키기 위해 Separate Gate Technique을 이용한 Trench Power MOSFET (Trench Power MOSFET using Separate Gate Technique for Reducing Gate Charge)

  • 조두형;김광수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.283-289
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    • 2012
  • 이 논문에서 Trench Power MOSFET의 스위칭 성능을 향상시키기 위한 Separate Gate Technique(SGT)을 제안하였다. Trench Power MOSFET의 스위칭 성능을 개선시키기 위해서는 낮은 gate-to-drain 전하 (Miller 전하)가 요구된다. 이를 위하여 제안된 separate gate technique은 얇은(~500A)의 poly-si을 deposition하여 sidewall을 형성함으로서, 기존의 Trench MOSFET에 비해 얇은 gate를 형성하였다. 이 효과로 gate와 drain에 overlap 되는 면적을 줄일 수 있어 gate bottom에 쌓이는 Qgd를 감소시키는 효과를 얻었고, 이에 따른 전기적인 특성을 Silvaco T-CAD silmulation tool을 이용하여 일반적인 Trench MOSFET과 성능을 비교하였다. 그 결과 Ciss(input capacitance : Cgs+Cgd), Coss(output capacitance : Cgd+Cds) 및 Crss(reverse recovery capacitance : Cgd) 모두 개선되었으며, 각각 14.3%, 23%, 30%의 capacitance 감소 효과를 확인하였다. 또한 inverter circuit을 구성하여, Qgd와 capacitance 감소로 인한 24%의 reverse recovery time의 성능향상을 확인하였다. 또한 제안된 소자는 기존 소자와 비교하여 어떠한 전기적 특성저하 없이 공정이 가능하다.

비대칭 SOI 소자의 최적화된 공정 조건과 전류구동능력에 관한 연구 (A Study On The Optimized Process Condition and Current Drivability for Asymmetric Source/Drain SOI Device)

  • 이원석;정승주;송영두;고봉균;곽계달
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.1671-1673
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    • 1999
  • 일반적으로 SOI 소자에 대한 연구는 film 두께. 채널길이 그리고 doping 농도에 따라 폭넓게 연구되어 왔다. 제안한 소스/드레인 비대칭 SOI 소자는 일반적인 LDD SOI 소자와 비교하여 항복전압은 거의 비슷한 반면. 전류 구동능력은 훨씬향상된 소자를 구현 시킬수 있었다. 비대칭 SOI 소자를 설계하기 위하여 최적화된 공정조건을 모의 실험용 TCAD Simulator (SILVACO)를 이용하여 검증하였다. 검증된 공정 변수를 이용하여 모의 실험을 해보았더니 항복전압과 전류 구동능력에서 좋은 특성을 나타내었다.

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SMPS 용 PWM IC 설계 (The study of PWM IC design for SMPS)

  • 최인철;임동주;조한주;구용서
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.557-560
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    • 2004
  • In this study, we design the one-chip PWM IC for SMPS (Switching Mode Power Supply) application. We determine the IC spec. and simulated each block of PWM IC (Reference, Error amp., Comparator, Oscillator) with Smart Spice (SILVACO Circuit Simulation Tool). Reference circuits generate constant voltage(5V) in the various of power supply and temperature condition. Error amp. is designed with large DC gain (${\simeq}65dB$), unity frequency (${\simeq}190kHz$) and large PM($75^{\circ}$).Saw tooth generators operate with 20K oscillation frequency (external resistor, capacitor).

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