• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.190-193
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• 2010

Various power semiconductor devices have been developed and evolved since 1950s. Among them, IGBT is the most developed power semiconductor device which has high breakdown voltage, high current conduction and suitable switching speed which perform trade-offs between each other. In other words, there are trade-offs between a breakdown voltage and on-state voltage drop, and between on-state voltage drop and turn-off time. In this paper, the new structure is proposed to improve a trade-off between a breakdown voltage and on-state voltage drop. The proposed structure has a trench collector and this trench collector induces an accumulation layer at the bottom of an n-drift region during off-state. And this accumulation layer prevents expansion of depletion layer so that trapezoidal electric field distribution is performed in the n-drift region. As a result of this, breakdown voltage is increased without increasing on-state voltage drop. The electrical characteristics of the proposed IGBT is analyzed and optimized by using representative device simulator, TSUPREM4 and MEDICI. After optimization, the electrical characteristics of the proposed IGBT is compared with NPT IGBT which have the same device thickness. As a result of this, it can be confirmed that the proposed structure increases the breakdown voltage of 800 V than that of the conventional NPT IGBT without increasing the on-state voltage drop.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제49권9호
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• pp.523-526
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• 2000

A dual gate trench emitter IGBT structure is proposed and studied numerically using the device simulator MEDICI. The on-state forward voltage drop latch-up current density turn-off time and breakdown voltage of the proposed structure are compared with those of the conventional DMOS-IGBT and trench gate IGBT structures. The proposed structure forms an additional channel and increases collector current level resulting in reduction of on -state forward voltage drop. In addition the trench emitter increases latch-up current density by 148% in comparison with that for the conventional DMOS-IGBT and by 83% compared with that for the trench gate IGBT without degradation in breakdown voltage when the half trench gate width(Tgw) and trench emitter depth(Ted) are fixed at $1.5\mum\; and\; 2\mum$, respectively

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.977-982
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• 2000

Conventional transistors which have vertical structure show increased parasitic capacitance characteristics in accordance with the increase of non-active base area and collector area. These consequently have disadvantage for high speed switching performance. In this paper, a lateral structure transistor which has minimized parasitic capacitance by using SDB(Silicon Direct Bonding) wafer and oxide sidewall isolation utilizing silicon trench technology is presented. Its structural characteristics are designed by ATHENA(SUPREM4), the process simulator from SILVACO International, and its performance is proven by ATLAS, the device simulator from SILVACO International. The performance of the proposed lateral structure transistor is certified through the V$\_$CE/-I$\_$C/ characteristics curve, h$\_$FE/-I$\_$C/ characteristics, and GP-plot. Cutoff Frequency is 13.7㎓.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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• pp.759-762
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• 2000

Present transistors which have vertical structure show increased parasitic capacitance characteristics in accordance with the increase of non-active base area and collector area, consequently have disadvantage for high speed switching performance. In this paper, a horizontal structure transistor which has minimized parasitic capacitance in virtue of SDB(Silicon Direct Bonding) wafer and oxide sidewall isolation utilizing silicon trench technology is presented. Its structural characteristics were designed by ATHENA(SUPREM4), the process simulator from SILVACO International, and its performance was proven by ATLAS, the device simulator from SILVACO International. The performance of the proposed horizontal structure transistor was certified through the VCE-lC characteristics curve, $h_{FE}$ -IC characteristics, and GP-plot.

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.777-785
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• 1997

이 연구는 강우시 산지사면의토양체와 대공극에서 발생하는 지표하 호우류를 구분하여 측정한 후 이들의 수문학적 특성을 밝히고자 수행하였다. 측정 시설은 미국 Georgia 주에 위치한 지질국 산하 Panola 시험유역의 상류 산지사면에 약 20m 길이의 조사구를 암반 깊이까지 파고 2m 간격으로 집수구를 설치하였다. 대공극류는 조사구 토양단면에 있는 13개의 대공극 중 유출이 발생한 6개의 대공극에 집수통을 설치하여 측정하였다. 1996년 3월 6일부터 7일까지 95.5mm의 강우가 내렸으며 이 때 발생한 대공극류와 기질류를 측정하여 분석하였다. 대공국류는 기질류보다 약 10시간 앞서 첨두유출이 발생하므로 유역의 첨두유출을 형성하는데 보다 큰 영향을 미쳤다. 강우가 종료된 후 대공극류는 약 12시간 이내에 멈춘 반면 기질류는 약 3일 이상 지속되어 감수부를 형성하는데 보다 큰 영향을 미쳤다. 기질루와 대공극류의유출량은 집수구에 따라 최대 8,655.3$\ell$에서 최초 17.8$\ell$로 공간적 변이가 매우 크게 나타났으며 이 변이는 지표 지형보다 기반암 표면의 지형과 밀접한 관계가 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.158-164
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• 2007

본 논문에서는 전력용 스위칭 소자로 널리 활용되고 있는 IGBT 소자 중 수평 게이트 구조보다 우수한 특성을 지닌 트렌치 게이트 IGBT(TIGBT) 구조를 채택하여, 기존의 TIGBT가 갖는 구조적 한계를 극복하고 좀 더 우수한 전기적 특성을 갖는 새로운 구조의 수직형 TIGBT를 제안하였다. 첫 번째로 제안한 IGBT 소자는 P+컬렉터를 산화막으로 고립시킴으로서 N-드리프트 층으로의 정공 주입효율을 극대화하여 기존 구조보다 더 낮은 순방향 전압강하를 얻도록 설계된 구조이다. 두 번째 제안한 구조는 양 게이트 사이의 P-베이스 구조를 볼록하게 형성함으로서 게이트 쪽으로 집중되는 전계의 일부를 접합부 쪽으로 유도하여 기존 구조보다 더 높은 항복전압을 얻을 수 있다. 또한 P-베이스의 볼록한 구조가 턴-오프 시 정공의 흐름을 개선시켜 기존 구조보다 더 빠른 턴-오프 시간을 갖게 된다. 시뮬레이션 결과 첫 번째 구조의 특징은 2.4V의 순방향 전압강하 특성을 갖는 기존의 IGBT 구조보다 상당히 낮은 2.1V의 순방향 전압강하 특성을 나타냈으며, 두 번째 구조는 기존의 IGBT 보다 10V정도 높아진 항복전압 특성을 보였다. 또한 두 번째 구조에서 기존 구조와 비교해볼 때 9ns 정도 빠른 턴-오프 시간을 보였다. 최종적으로 제안된 새로운 구조의 TIGBT는 위 두 구조가 갖는 우수한 전기적 특성을 모두 갖도록 결합한 것이며, 시뮬레이션 결과 기본의 TIGBT 소자보다 순방향 전압강하, 항복특성, 그리고 턴 오프 특성이 모두 우수한 결과를 나타냈다.