• 제목/요약/키워드: p-n Junction

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습식 산화를 이용한 원형 트렌치 게이트 IGBT에 관한 연구 (An Analysis of IGBT(Insulator Gate Bipolar Transistor) Structure with an Additional Circular Trench Gate using Wet Oxidation)

  • 곽상현;경신수;성만영
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.981-986
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    • 2008
  • The conventional IGBT has two problems to make the device taking high performance. The one is high on state voltage drop associated with JFET region, the other is low breakdown voltage associated with concentrating the electric field on the junction of between p base and n drift. This paper is about the structure to effectively improve both the lower on state voltage drop and the higher breakdown voltage than the conventional IGBT. For the fabrication of the circular trench IGBT with the circular trench layer, it is necessary to perform the only one wet oxidation step for the circular trench layer. Analysis on both the on state voltage drop and the breakdown voltage show the improved values compared to the conventional IGBT structure. Because the circular trench layer disperses electric field from the junction of between p base and n drift to circular trench, the breakdown voltage increase. The on state voltage drop decrease due to reduction of JFET region and direction changed of current path which pass through reversed layer channel. The electrical characteristics were studied by MEDICI simulation results.

$p^+-n$ 박막접합 형성방법과 열처리 모의 실험을 위한 시뮬레이터 개발에 관한 연구 (A Study on the Shallow $p^+-n$ Junction Formation and the Design of Diffusion Simulator for Predicting the Annealing Results)

  • 김보라;김재영;이정민;홍신남
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.115-117
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    • 2005
  • In this paper, we formed the shallow junction by preamorphization and low energy ion implantation. And a simulator is designed for predicting the annealing process results. Especially, if considered the applicable to single step annealing process(RTA, FA) and dual step annealing process(RTA+FA, FA+RTA). In this simulation, the ion implantation model and the boron diffusion model are used. The Monte Carlo model is used for the ion implantation. Boron diffusion model is based on pair diffusion at nonequilibrium condition. And we considered that the BI-pairs lead the diffusion and the boron activation and clustering reaction. Using the boundary condition and initial condition, the diffusion equation is solved successfully. The simulator is made ofC language and reappear the experimental data successfully.

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Comparative Study on Current-Voltage Characteristics and Efficiencies of Ion-Implanted and Dopant-Diffused Silicon Solar Cells

  • Lee, Hee-Yong;Kim, Jin-Kon;Park, Yoon-Hee
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제7권2호
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    • pp.95-106
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    • 1975
  • 3개 태양전지 견본의 전류 전압특성과 효율에 관한 비교 연구를 수행하였다. 견본 하나는 우리 연구실에서 만든 이온주입식의 것이며, 나머지 두개는 외국의 한 메이커가 만든 열확산식의 것이다. 실험에 의하던 각 견본의 접합형성의 특성과 그 효율은 각 p-n 접합의 전류 전압 특성에 크게 의존된다는 것을 알 수 있었다. 이온 주입식 견븐의 불완전한 특성의 원인은 약간 부족한 불순물의 표면농도, 이온 충격과 잡불순물에 의한 격자 결함, 전극에 있어서의 불충분한 Ohm 접촉등의 원인에 기인된다는 것을 본 비교 연구를 통해서 명백히 알 수 있었다. 변환효율에 있어서는 열화산으로 된 두 견본의 것은 각각 14.3%와 9.3%인데 비해서 이온주입으로 된 견본의 것은 4.2%였다.

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광전자집적회로를 위한 InP JFET의 제작 및 특성 분석 (Fabrication and Characterization of InP JFET's for OEIC's)

  • 박철우;정창오;김성준
    • 전자공학회논문지A
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    • 제29A권10호
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    • pp.29-34
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    • 1992
  • JFET's with gate lengths ranging from 1$\mu$m to 8.3$\mu$m are successfully fabricated on InP substrate where the long haul (1.3$\mu$m~8.3$\mu$m) OEIC's(OptoElectronic Integrated Circuits) have been made. The pn junction of InP JFET's is made by co-implantation and RTA process. JFET's have etched-mesa-gate structure and the maximum gm larger than 90mS/mm was measured and this is the highest record in JFET's of such structure without S/D n$^{+}$ ion implantation. To maintain maximum g$_m$ should be well controlled the overetch of n-layer which inevitably occurs during etching off the unused p-layer. The I-V characteristic is checked during p-layer etch, for this purpose. A dc voltage gain of 11 is obtained from a preamplifier circuit thus fabricated.

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전자 조사된 실리콘 $p^--n^-$ 접합 다이오드의 transient 거동 (Reverse recovery and other electrical properties of an electron-irradiated silicon $p^--n^-$ junction diode)

  • 엄태종;강승모;박현아;김상진;김현우;이종무;조중렬;김계령
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.118-118
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    • 2003
  • 전력반도체 소자로 사용되는 p$^{-}$-n$^{-}$ 접합 다이오드의 스위칭 속도를 향상시키고 그에 따른 에너지 손실을 감소시키기 위해 전자 조사를 실시하였다. Reverse recovery time이 현저히 감소한 반면, 전자 조사에 의한 누설전류와 on-state 전압 강하와 같은 그 외의 전기적 특성 저하는 무시할 수 있는 정도였다. 그밖에 시료의 deep level transient spectroscpy(DLTS) 분석 결과와 secondary ion mass spectrometry(SIMS) depth profile을 근거로 결함 분포와 전자조사 유도결함의 유형을 논하였다.

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p-n 접합에 있어서의 비등방성 응력효과 (Anisotropic stress Effects in p-n junction)

  • 손병기;이건일
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.22-26
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    • 1974
  • The effects of anisotropic mechanical stress applied normal to the surface of p-n junctions have been investigated. As the stress increased, the breakdown voltage was decreased and the breakdown mode became softer. Within a certain limitation in the applied stress, the above phenomena werw reversibbe, though relaxation and hysteresis phenomena were observed. The time constant of relaxation depended upon the shape of the stressing tip, but for the given tip and device a unique time constant was obtained. The stress.dependence of breakdown voltage showed a good linearity up to about 3.0${\times}10^4$ kgw/$\textrm{cm}^2$, when the flat tip of radius 15$\mu$ was used, and the temperatere-dependence of breakdown voltage under the stress also showed a good linearity in the temperature range of 100 to $300^{\circ}K$.

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교류 전기장 배열 기법에 의해 제작된 ZnO 나노선 기반의 자외선 광다이오드 (ZnO NW-based ultraviolet photodiodes fabricated by dielectrophoresis technique)

  • 김광은;강정민;이명원;윤창준;전영인;김상식
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.259-259
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    • 2010
  • 교류 전기장에 의해 배열된 ZnO 나노선 기반의 광다이오드를 제작하고 자외선 광특성을 조사하였다. ZnO 나노선은 dielectrophoresis (DEP) force와 토크 (T)에 의하여 두 전극사이에 배열되며, silicon (Si)나노선과 접합을 하여 p-n 접합을 형성한다. 형성된 p-n 접합은 정류작용을 하는 다이오드 특성을 보이며, 자외선 입사시 전류 점멸비 (on/off ratio) $10^1{\sim}10^2$을 보이는 광다이오드(photodiode)로서 동작한다.

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극히 얕은 $N^+$-P 실리콘 접합에서의 어발런치 현상 (Avalanche Phenomenon at The Ultra Shallow $N^+$-P Silicon Junctions)

  • 이정용
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.47-53
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    • 2007
  • Ultra thin Si p-n junctions shallower than $300{\AA}$ were fabricated and biased to the avalanche regime. The ultra thin junctions were fabricated to be parallel to the surface and exposed to the surface without $SiO_2$ layer. Those junctions emitted white light and electrons when junctions were biased in the avalanche breakdown regime. Therefore, we could observe the avalanche breakdown region visually. We could also observe the influence of electric field to the current flow visually by observing the white light which correspond to the avalanche breakdown region. Arrayed diodes emit light and electrons uniformly at the diode area. But, the reverse leakage current were larger than those of ordinary diodes, and the breakdown voltage were less than 10V.

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$P^+N, P^+NN^+$ 접합형 실리콘 태양전지의 제작 및 특성 (Fabrication and Characteristics of $P^+N$ and $P^+NN^+$ Junction Silicon Solar Cell)

  • 이대우;이종덕;김기원
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.22-26
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    • 1983
  • 열확산(thermal diffusion)법을 이용하여 면적이 3.36㎠인 P+N 전지와 P+NN+ 전지를 제작하였다. 100mW/㎠의 인공 조명에서 측정한 결과 940℃에서 15분 보론확산(boron Predeposition)을 하고, 800℃에서 20분 열처리(annealing)하여 제작한 P+N전지는 전면적(수광면적) 변환 효율이 13.4%(14.7%)이었다. 뒷면을 1050℃에서 인(Phosphorus)을 확산한 후, 앞면을 940℃에서 15분 보론 확산하고, 800℃에서 50분 열처리하여 만든 P+NN+전지의 전면적(수광면적) 변환 효율은 14.3%(15.6%)이었다. 뒷면의 인 확산으로 게더링(gettering) 작용과 BSF 효과에 의해서 P+NN+ 전지가 P+N전지보다 캐리어 수명이 약 2∼3배 증가되었다. 그리고 효율 개선을 위해 AR로팅, Ag전기도금, 미세한 그리드 패턴, 앞면 불순물 주입량 조절 등을 행하였다.

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고효율 실리콘 태양전지(II)-확산형 실리콘 태양전지에 대한 모의 실험 (High Efficiency Silicon Solar Cell(II)-Computer Modeling on Diffused Silicon Solar Cell)

  • 강진영;이종덕
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.49-61
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    • 1981
  • N+P, N+PP+ 형 태양전지를 제조하여 얻은 실험자료들을 근거로 실리콘 접합형 태양전지에 일반적으로 적용할 수 있는 컴퓨터 모의 실험 프로그램을 개발하고, 이의 유용성을 확인하였다. 이 모의 실험 프로그램은 N+P, P+N, N+PP+, P+NN+형의 실리콘 태양전지에 적용할 수 있는 것으로, 입사광은 AMI, 등강도 광원, 인공조명으로 많이 사용되는 GE -ELH 광원이고, AR코팅은 Si3N4형과 투과도가 파장에 관계없는 일정형 2종류가 있으며, 프로그램에서 이들 전지의 구조, 광원, AR 코팅 종류에 대한 파장 특성분포도 쉽게 변화시킬 수 있도록 되어 있다. 이 모의실험의 결과들을 토대로 N+와 P 영역에서의 평균도오핑농도와 전지의 두께, AMI 스펙트럼에 대한 집광도, 앞면 접합깊이에 대하여 효율이 최대가 되는 최적치들을 구하였으며, 앞면의 표면 재결합 속도, 접합부에서의 캐리어의 유효 수명, 누설저항에 대하여는 허용 한계치로, 기타 효율변화인자로서 동작온도 직렬저항과 전기장의 세기에 대하여는 효율의 변화율로서 파라미터들이 효율에 미치는 영향들을 분석하였다.

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