대한전자공학회논문지SD (Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD)

대한전자공학회 (The Institute of Electronics and Information Engineers)
권호 표지

포아송 방정식의 해를 이용한 NPN BJT의 베이스- 컬렉터간 역방향 항복전압 추출 알고리즘

The Algorithm for Calculating the Base-Collector Breakdown Voltage of NPN BJT Using the Solution of the Poisson′s Equation

  • 이은구 (인하대학교 전자공학과) ;
  • 김태한 (인하대학교 전자공학과) ;
  • 김철성 (인하대학교 전자공학과)
  • 발행 : 2003.06.01
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초록

집적회로용 NPN BJT의 베이스-컬렉터간 역방향 항복전압 추출 알고리즘을 제시한다. 모의실험 시간을 최소화할 수 있는 3차원 메쉬 생성 방법을 제시하고 포아송 방정식의 해를 이용하여 역방향 항복전압을 구하는 방법을 제시한다. 제시된 방법의 타당성을 검증하기 위해 20V 공정과 30V 공정을 기반으로 제작된 집적회로용 NPN BJT의 베이스-컬렉터간 역방향 항복전압을 실측치와 비교한 결과 20V 공정을 이용한 NPN BJT는 8.0%의 평균상대오차를 보였으며 30V 공정을 이용한 NPN BJT는 4.3%의 평균 상대오차를 보였다.

The algorithm for calculating the base-collector breakdown voltage of NPN BJT for integrated circuits is proposed. The method of three-dimensional mesh generation to minimize the time required for device simulation is presented and the method for calculating the breakdown voltage using solutions of the Poisson´s equation is presented. To verify the proposed method, the breakdown voltage between base and collector of NPN BJT using 20V process and 30V process is compared with the measured data. The breakdown voltage from the proposed method of NPN BJT using 20V process shows an averaged relative error of 8.0% compared with the measured data and the breakdown voltage of NPN BJT using 30V process shows an averaged relative error of 4.3% compared with the measured data.

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참고문헌

  1. B.J.Baliga, Power semiconductor devices, PWS publishing company, Boston, pp. 66-90, 1996
  2. TMA, DAVINCI manual, Technology Modeling Associates, California, 1995
  3. P. Sonneveld, 'CGS, A Fast Lanczos-type Solver for nonsymmetric linear systems', SIAM J. Sci. Stat. Comput., Vol.10, No.1, pp. 36-62, 1989 https://doi.org/10.1137/0910004
  4. 김태한, 변형된 결합법을 이용한 혼합모드 소자-회로 시뮬레이터 구현에 관한 연구, 인하대학교 대학원 박사논문, 1998
  5. 김태한, 이은구, 김철성, '우수한 수렴특성을 갖는 3차원 포아송 방정식의 이산화 방법', 대한전자공학회논문집 제34권 D편 제8호, pp. 15-25,1997
  6. TMA MEDICI Manual, Technology Modeling Associates, Inc., pp. 2.35-2.37, 1993
  7. 윤현민, 김태한, 김대영, 김철성, '3차원 정상상태의 드리프트-확산방정식의 해석 프로그램 개발', 대한전자공학회논문집 제34권 D편 제8호, pp. 41-51,1997
  8. R.S.Muller, T.I.Kamins, Device electronics for Integrated Circuits, John Wiley & Sons, New York, pp. 270-294, 1977