• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제32권5호
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• pp.366-370
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• 2019

In this paper, a single N+ emitter trench gate-type insulated gate bipolar transistor (IGBT) device was studied using T-CAD, in order to achieve a low on-state voltage drop (Vce-sat) and high breakdown voltage, which would reduce power loss and device reliability. Using the simulation, the threshold voltage, breakdown voltage, and on-state voltage drop were studied as a function of the temperature, the length of time in the diffusion process (drive-in) after implant, and the trench gate depth. During the drive-in process, a $20^{\circ}C$ change in temperature from 1,000 to $1,160^{\circ}C$ over a 150 minute time frame resulted in a 1 to 4 V change in the threshold voltage and a 24 to 2.6 V change in the on-state voltage drop. As a result, a 0.5 um change in the trench depth of 3.5 to 7.5 um resulted in the breakdown voltage decreasing from 802 to 692 V.

• 전기전자학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.255-262
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• 2008

본 논문에서는 기존 IGBT의 구조적 한계로 인한 순방향 전압강하와 스위칭 손실간의 트레이드-오프 관계를 극복하고, 좀 더 우수한 전기적 특성을 갖는 새로운 구조의 nMOS 삽입형 IGBT를 제안하였다. 제안된 구조는 IGBT소자의 셀(Cell)과 셀 사이에 존재하는 폴리(poly) 게이트 영역에 nMOS를 형성시킨 구조로 N-드리프트 층으로의 전자, 정공의 주입효율을 증가시켜 기존 구조보다 더 낮은 온-저항과 빠른 스위칭 손실을 얻도록 설계된 구조이다. 시뮬레이션 결과 제안된 구조의 단일 소자인 경우 순방향 전압강하와 스위칭 특성은 각각 2.65V와 4.5us로, 기존 구조가 갖는 3.33V와 5us비해 약 26%의 감소된 순방향 전압강하와 10%의 낮은 스위칭 특성을 보였으며 래치-업 특성은 773A/$cm^2$로 기존 520A/$cm^2$보다 33%의 상승된 특성을 보였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.55-64
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• 2010

본 논문에서는 기존 TIGBT의 구조적 한계로 인한 순방향 전압강하와 스위칭 손실간의 트레이드-오프 관계를 극복하고, 좀 더 우수한 전기적 특성을 갖는 새로운 구조의 pMOS 삽입형 트렌치 TIGBT를 제안하였다. 제안된 구조는 TIGBT소자의 셀(Cell)과 셀 사이에 존재하는 폴리(poly) 게이트 영역에 pMOS를 형성시킨 구조로 n-드리프트 층으로의 전자, 정공의 주입효율을 증가시켜 기존 구조보다 더 낮은 온-저항과 빠른 스위칭 손실을 얻도록 설계된 구조이다. 시뮬레이션 결과 제안된 구조의 단일 소자인 경우 순방향 전압강하와 스위칭 특성은 각각 1.67V와 3.1us로, 기존 구조가 갖는 2.25V와 3.4us비해 각각 약 25%의 감소된 순방향 전압강하와 약 9% 감소된 스위칭 특성을 보였다.