• Journal of IKEEE
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• v.24 no.3
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• pp.677-684
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• 2020

In this paper, the energy efficiency of a 4H-SiC UMOSFET with a local floating superjunction (LFS UMOSFET) was compared with a conventional P-shielding UMOSFET. For analysis, P-shielding UMOSFET and LFS UMOSFET were modeled for energy loss and junction temperature. As a result, LFS UMOSFET showed switching loss reduction of 20.6%. In addition, it was confirmed that LFS UMOSFET is applied to a 3-phase inverter, resulting in 33.2% lower power efficiency and 28.1% lower junction temperature than P-shielding UMOSFET. Electrical characteristics were simulated using Sentaurus TCAD, and the power circuit was simulated with the modelled UMOSFET using PSIM, a power circuit simulator.

• Journal of IKEEE
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• v.24 no.1
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• pp.284-292
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• 2020

SiC-based devices perform well in high-voltage environments of more than 1200V compared to silicon devices, and are particularly stable at very high temperatures. Therefore, 1700V UMOSFET has been actively researched and developed for the use of electric power systems such as electric vehicles and aircrafts. In this paper, we analysed thermal variations of critical variables (breakdown voltage (BV), on-resistance (R_on), threshold voltage (v_th), and transconductance (g_m)) for the three type 1700V UMOSFETs-Conventional UMOSFET (C-UMOSFET), Source Trench UMOSFET (ST-UMOSFET), and Local Floating Superjunction UMOSFET (LFS-UMOSFET). All three devices showed BV increase, R_on increase, v_th decrease, and g_m decrease with increasing temperature. However, there are differences in BV, R_on, v_th, g_m according to the structural differences of the three devices, and the degree and cause of the analysis were compared. All results were simulated using sentaurus TCAD.

• Journal of IKEEE
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• v.23 no.3
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• pp.756-761
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• 2019

In this paper, we propose SC-SJ(Shielding Connected-Super Junction) UMOSFET structure in which p-pillars of conventional 4H-SiC Super Junction UMOSFET structures are placed under the shielding region of UMOSFET. In the case of the proposed SC-SJ UMOSFET, the p-pillar and the shielding region are coexisted so that no breakdown by the electric field occurs in the oxide film, which enables the doping concentration of the pillar to be increased. As a result, the on-resistance is lowered to improve the static characteristics of the device. Through the Sentaurus TCAD simulation, the static characteristics of proposed structure and conventional structure were compared and analyzed. The SC-SJ UMOSFET achieves a 50% reduction in on-resistance compared to the conventional structure without any change in the breakdown voltage.

• Journal of IKEEE
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• v.25 no.1
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• pp.1-9
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• 2021

In this paper, a 4H-SiC UMOSFET was studied which is suitable for high voltage and high current applications. In general, SiO2 is a material most commonly used as a gate dielectric material in SiC MOSFETs. However, since the dielectric constant value is 2.5 times lower than 4H-SiC, it suffers a high electric field and has poor characteristics in the SiO2/SiC junction. Therefore, the static characteristics of a device with high-k material as a gate dielectric and a device with SiO2 were compared using TCAD simulation. The results show BV decreased, VTH decreased, gm increased, and Ron decreased. Especially when the temperature is 300K, the Ron of Al2O3 and HfO2 decreases by 66.29% and 69.49%. and at 600K, Ron decreases by 39.71% and 49.88%, respectively. Thus, Al2O3 and HfO2 are suitable as gate dielectric materials for high voltage SiC MOSFET.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.11a
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• pp.7-12
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• 2004

탄화규소 전력반도체 소자는 실리콘 전력반도체 소자에 비해 우수한 물질특성을 갖고 있어 성능 측면에서 뿐 만 아니라 전력변환장비의 크기를 획기적으로 줄일 수 있는 새로운 반도체 소자이다. 특히 unipolar 계열의 소자에서 괄목할 만한 특성을 보이고 있다. 현재 쇼트키 장벽 다이오드의 경우 5kV급, UMOSFET의 경우 3kV급의 소자까지 보고되고 있으며 반도체 물질 중에서 가장 활발히 연구가 진행되고 있는 분야 중의 하나이다. 단결정성장 분야에서도 3인치 급이 상용화 되었으며 4인치 크기의 웨이퍼의 상용화가 조만간 실현될 것으로 기대되고 있다. 이러한 기술적 발전을 토대로 600V, 1200V급 쇼트키 다이오드가 PFC boost 용으로 시판되고 있으나 아직은 다른 반도체 소자에 비해 미미한 실정이다. 현재에는 $250^{\circ}C$까지의 온도영역에서 실리콘 SOI(Silicon on Insulator) 소자가 주로 사용되고 있다. 그러나 $300^{\circ}C$를 넘는 온도 영역에서는 실리콘으로는 한계가 있고, 특히 SOI는 전력소자에 적용하기는 한계가 있어 주로 저전력 고온소자가 필요한 부분에 적용이 되고 있다. 따라서 전력용에 적합한 고온소자로 탄화규소 소자의 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재의 추세로 보아 $200-300^{\circ}C$ 영역의 응용분야에서는 SOI와 탄화규소가 함께 적용될 것으로 예상되며, $300^{\circ}C$를 넘는 온도영역에서는 탄화규소 소자의 우월적 지위가 예상된다. 이러한 이유로 탄화규소 반도체소자의 응용 분야는 크게 확대될 것으로 예상되며 국가적 차원의 지원 및 육성이 요구되는 분야 중의 하나이다.t로 사용한 소자보다 발광 소광 현상이 적게 일어난 것에 기인하였다고 생각된다. 두 소자 모두 $40mA/cm^2$ 에서 이상적인 화이트 발란스와 같은(0.33,0.33)의 색좌표를 보였다.epsilon}_0=1345$의 빼어난 압전 및 유전특성과 $330^{\circ}C$의 높은 $T_c$를 보였고 그 조성의 vibration velocity는 약4.5 m/s로 나타났다.한 관심이 높아지고 있다. 그러나 고 자장 영상에서의 rf field 에 의한 SAR 증가는 중요한 제한 요소로 부각되고 있다. 나선주사영상은 SAR 문제가 근원적으로 발생하지 않고, EPI에 비하여 하드웨어 요구 조건이 낮아 고 자장에서의 고속영상방법으로 적합하다. 본 논문에서는 고차 shimming 을 통하여 불균일도를 개선하고, single shot 과 interleaving 을 적용한 multi-shot 나선주사영상 기법으로 $100{\times}100$에서 $256{\times}256$의 고해상도 영상을 얻어 고 자장에서 초고속영상기법으로 다양한 적용 가능성을 보였다. 연구에서 연구된 $[^{18}F]F_2$가스는 친핵성 치환반응으로 방사성동위원소를 도입하기 어려운 다양한 방사성의 약품개발에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.었으나 움직임 보정 후 영상을 이용하여 비교한 경우, 결합능 변화가 선조체 영역에서 국한되어 나타나며 그 유의성이 움직임 보정 전에 비하여 낮음을 알 수 있었다. 결론: 뇌활성화 과제 수행시에 동반되는 피험자의 머리 움직임에 의하여 도파민 유리가 과대평가되었으며 이는 이 연구에서 제안한 영상정합을 이용한 움직임 보정기