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A novel IGBT with improved electrical characteristics

향상된 전기적 특성을 갖는 IGBT에 관한 연구

  • 구용서 (단국대학교 전자전기공학부)
  • Received : 2013.07.10
  • Accepted : 2013.09.06
  • Published : 2013.09.30

Abstract

In this paper, we tried different two approach to improve the performance of the IGBT. The first approach is that adding N+ region beside P-base in the conventional IGBT. It can make the conventional IGBT to get faster turn-off time and lower conduction loss. The second approach is that adding P+ region on right side under gate to improve latching current of conventional IGBT. The device simulation results show improved on-state, latch-up and switching characteristics in each structure. The first one was presented lower voltage drop(3.08V) and faster turn-off time(3.4us) than that of conventional one(3.66V/3.65us). Also, second structure has higher latching current(369A/?? ) that of conventional structure. Finally, we present a novel IGBT combined the first approach with second one for improved trade-off characteristic between conduction and turn-off losses. The proposed device has better performance than conventional IGBT.

본 연구는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)의 전기적 특성을 향상시키기 위해 새로운 구조의 IGBT를 제안하였다. 첫 번째 구조는 기존 IGBT 구조의 P-베이스 영역 우측 부분에 N+영역을 추가한 방법으로 기존 구조에 비해 빠른 Turn-off 시간과 낮은 전도 손실을 갖는 구조이다. 또한, 두 번째 구조는 게이트 우측 하단에 P+를 형성함으로써 Latching 전류를 향상시킨 구조이다. 시뮬레이션 결과 제안된 첫 번째 구조는 빠른 Turn-off 시간(3.4us), 낮은 순방향 전압강하(3.08V)의 특성을 보였으며, 두 번째 구조는 높은 Latching 전류(369A/?? ) 특성을 보였다. 따라서 본 논문은 제안된 두 가지의 구조를 하나로 결합한 구조로써 기존 IGBT보다 향상된 특성을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다.

Keywords