• Journal of the Korean Physical Society
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• 제73권9호
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• pp.1356-1361
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• 2018

Replacing conventional Si diodes with SiC diodes in Si insulated gate bipolar transistor (IGBT) modules is advantageous as it can reduce power losses significantly. Also, the fast switching nature of the SiC diode will allow Si IGBTs to operate at their full high-switching-speed potential, which at present conventional Si diodes cannot do. In this work, the electrical test results for Si-IGBT/4HSiC-Schottky hybrid substrates (hybrid SiC substrates) are presented. These substrates are built for two voltage ratings, 1.7 kV and 3.3 kV. Comparisons of the 1.7 kV and the 3.3 kV Si-IGBT/Si-diode substrates (Si substrates) at room temperature ($20^{\circ}C$, RT) and high temperature ($H125^{\circ}C$, HT) have shown that the switching losses in hybrid SiC substrates are miniscule as compared to those in Si substrates but necessary steps are required to mitigate the ringing observed in the current waveforms. Also, the effect of design variations on the electrical performance of 1.7 kV, 50 A diodes is reported here. These variations are made in the active and termination regions of the device.

• 전자공학회논문지
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• 제53권7호
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• pp.11-16
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• 2016

탄화규소(Silicon Carbide)는 와이드 밴드 갭 물질로써 실리콘(Si)에 비해 고전력, 고주파, 고온 소자용 반도체 물질로서 각광받고 있다. 탄화규소를 이용하여 만든 반도체 소자 중 특히 쇼트키 배리어 다이오드는 현재 가장 많이 사용되는 전력반도체 소자로써 스위칭 속도가 매우 빠르고 낮은 온저항 특성을 가지는 소자이다. 하지만 컨텍 엣지에서의 전계집중으로 인해 항복전압이 낮아지는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 다양한 엣지 터미네이션 기술이 제안되고 있는데, 본 논문에서는 최적의 항복전압을 갖기 위한 이중 필드 플레이트(Double Field Plate) 소자 구조를 제안하였다. 측정결과 제작한 소자는 온저항을 유지한 채 38% 향상된 항복전압을 나타내었다. 제안한 소자 특성 검증을 위해 소자를 설계 및 제작한 후 전기적 특성을 측정하였으며, 이중 필드 플레이트 구조는 길이와 두께가 서로 다른 필드 플레이트를 겹쳐 올림으로써 구현하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.644-651
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• 2005

본 논문은 진행파관 증폭기의 비선형성을 줄이기 위해 새로운 전치 왜곡 방법을 제안하였다. 진행파관 증폭기의 비선형 전달 특성은 carrier complex power series를 이용하여 해석하였고, 이를 선형화하기 위한 전치 왜곡 선형화기의 전달 특성을 inverse complex power series로 해석하였다. Schottky 다이오드와 전송 선로 종단에 부착된 부하 저항을 반사형 구조로 만듦으로 전치 왜곡기의 비선형 왜곡 특성을 얻을 수 있었다. 제안된 선형화기를 적용하여 K-대역용 진행파관 증폭기의 AM-to-AM 및 AM-to-PM 특성 을 각각 -5.825 dB과 $-37.321^{\circ}$에서 0.786 dB과 $6.742^{\circ}$로 개선시켰다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제1권3호
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• pp.139-142
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• 2003

In this paper, we consider the factors that affect a conversion loss performance in designing a single balanced diode mixer integrated with IRF(Image Reject Filter), based on the embedded electrical wavelength placed between the IRF and mixer, diode matching and LO drive amplifier. To evaluate the conversion loss performance, we suggest two types of a single balanced mixer using 90 degree branch line coupler, microstrip line and schottky diode. One is only mixer and the other is integrated with IRF and LO drive amplifier. The measured results of a single balance diode mixer integrated IRF show the conversion loss of 8.5 dB and the flatness of 1 dB p-p from 21.2 GHz to 22.6 GHz with 10 dBm LO. The measured input PI dB and IIP3 are 7 dBm and 15 dBm respectively under the nominal LO power level of 10dBm. The LO/RF and LO/IF isolation are 22 dB and 50 dB, respectively.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2002년도 추계학술대회 발표 논문집
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• pp.85-90
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• 2002

$RuO_2$/GaN and related contacts were investigated for Schottky contacts in GaN-Based optical and electronic devices. We demonstrated that an $RuO_2$ film forms a stable Schottky contact on a GaN layer with a barrier height (${\Phi}_B$) of 1.46 eV and transmittance of 70% in the visible and near UV region. $RuO_2$/GaN Schottky diode showed a breakdown at over -50V and leakage current of only 0.3 nA at -5V. The $RuO_2$/GaN Schottky type photodetector had the UV/Visible rejection ratio of over $10^5$ and the responsivity of 0.23 A/W at 330 nm. The $RuO_2$ gate AlGaN/GaN EFET exhibited high drain current ($I_d$) of 689.3 mA/mm and high transconductance ($g_m$) of 197.4 mS/mm. Cut-Off frequency ($f_t$) and maximum operating frequency ($f_{max}$) were measured as 27.0 GHz and 45.5 GHz, respectively.

• 센서학회지
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• 제12권2호
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• pp.66-71
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• 2003

Pt/AlGaN Schottky-type UV photodetectors were designed and fabricated. A low-temperature AlGaN interlayer buffer was grown between the AlGaN and GaN film in the diode structure epitaxy to obtain crack-free AlGaN active layers. A comparison was then made of the structural, electrical, and optical characteristics of two different diodes: one with an AlGaN($0.5\;{\mu}m$)/n+-GaN(2 nm) structure (type 1) and the other with an AlGaN($0.5\;{\mu}m$)/AlGaN interlayer($150\;{\AA}$)/n+-GaN($3\;{\mu}m$) structure(type 2). A crack-free AlGaN film was obtained by the insertion of a low-temperature AlGaN interlayer with an aluminum mole fraction of 26% into the $Al_xGa_{1-x}N$ layer. The fabricated Pt/$Al_{0.33}Ga_{0.67}N$ photodetector had a leakage current of 1 nA for the type 1 diode and $0.1\;{\mu}A$ for the type 2 diode at a reverse bias of -5 V. For the photoresponse measurement, the type 2 diode exhibited a cut-off wavelength of 300 nm, prominent responsivity of 0.15 A/W at 280 nm, and UV-visible extinction ratio of $1.5{\times}10^4$. Accordingly, the Pt/$Al_{0.33}Ga_{0.67}N$ Schottky-type ultraviolet photodetector with an AlGaN interlayer exhibited superior electrical and optical characteristics and improved UV detecting properties.

• 전자공학회논문지
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• 제54권1호
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• pp.21-25
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• 2017

본 연구에서는 최근 차세대 전력 반도체로 관심을 받고 있는 단결정 ${\beta}-Ga_2O_3$를 이용한 쇼트키 배리어 다이오드 제작 및 특성 분석을 수행하였다. 쇼트키 배리어 다이오드는 Sn으로 도핑된 $2{\mu}m$ 두께의 저농도 N 타입 에피층 상에 Pt/Ti/Au 쇼트키 접합으로 제작되었으며 측정된 특성은 > 180 V의 항복전압, $1.26m{\Omega}{\cdot}cm^2$의 온 저항, 그리고 1 V의 순 방향 전압에서 $77A/cm^2$, 1.5 V에서 $473A/cm^2$의 순방향 전류 특성을 나타내었다. 본 연구를 통하여 단결정 ${\beta}-Ga_2O_3$의 전력반도체 활용 가능성을 확인 할 수 있었다.

• 전기학회논문지
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• 제66권4호
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• pp.659-665
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• 2017

Power semiconductor devices required the low on-resistance and high breakdown voltage. Wide band-gap materials opened a new technology of the power devices which promised a thin drift layer at an identical breakdown voltage. The diamond had the wide band-gap of 5.5 eV which induced the low power loss, high breakdown capability, low intrinsic carrier generation, and high operation temperature. We investigated the p-type pseudo-vertical diamond Schottky barrier diodes using a numerical simulation. The impact ionization rate was material to calculating the breakdown voltage. We revised the impact ionization rate of the diamond for adjusting the parallel-plane breakdown field at 10 MV/cm. Effects of the field plate on the breakdown voltage was also analyzed. A conventional diamond Schottky barrier diode without field plate exhibited the high forward current of 0.52 A/mm and low on-resistance of $1.71{\Omega}-mm$ at the forward voltage of 2 V. The simulated breakdown field of the conventional device was 13.3 MV/cm. The breakdown voltage of the conventional device and proposed devices with the $SiO_2$ passivation layer, anode field plate (AFP), and cathode field plate (CFP) was 680, 810, 810, and 1020 V, respectively. The AFP cannot alleviate the concentration of the electric field at the cathode edge. The CFP increased the breakdown voltage with evidences of the electric field and potential. However, we should consider the dielectric breakdown because the ideal breakdown field of the diamond is higher than that of the $SiO_2$, which is widely used as the passivation layer. The real breakdown voltage of the device with CFP decreased from 1020 to 565 V due to the dielectric breakdown.

• 한국재료학회지
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• 제5권8호
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• pp.1020-1025
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• 1995

Au/Si(100) Schotty diode를 l00k~300k 온도범위에서 current voltage(I-V), capacitance-voltage(C-V)측정을 하였다. 얻어진 Schottky barrier height(SBH)갑은 실온에서 두측정값 모두 (0.79$\pm$0.02)eV 이다. 그러나 온도가 감소할수록 I-V측정에서 SBH는 선형적으로 감소하고 C-V측정에서 SBH는 온도에 따른 변화가 관찰되지 않았다. 이것은 낮은 온도에서 열이온 방출 이론을 따르지 않는다는 것을 나타낸다. 이것으로 재결합 전류를 고려하여 계산해 본 결과 I-V에서도 SBH의 변화가 관찰되지 않으므로 C-V측정과 일치됨을 보았다. 이런 상반된 결과를 가져오는 이유는 전류수송현상이 온도에 따라 변화하므로 생긴 것임을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.671-674
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• 2009

본 논문에서는 수동형 UHF RFID 태그 칩에 사용되는 저전력, 저면적 256b 비동기식 EEPROM을 설계 하였다. 먼저 EEPROM의 저전력 특성을 얻기 위해 1.8V의 공급전압을 사용하였고, 저전압 특성을 갖는 N-type Schottky Diode를 사용하여 Dickson Charge pump를 설계하였다. 그리고 주변회로에서의 저면적 설계를 위해 비동기식 인터페이스 방식과 Separate I/O 방식을 사용하였다. 그리고 DC-DC 변환기의 면적을 줄이기 위하여 Schottky Diode를 사용한 Dickson Charge Pump를 설계하였다. $0.18{\mu}m$ EEPROM 공정을 이용하여 설계된 16 행 ${\times}$ 16 열의 어레이를 갖는 256b EEPROM의 레이아웃 면적은 $311.66{\times}490.59{\mu}m^2$이다.