• 제목/요약/키워드: Analytical breakdown voltages

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전력 반도체 $p^{+}n$ 접합의 해석적 항복전압 (Analytical Breakdown Voltages of $p^{+}n$ Junction in Power Semiconductor Devices)

  • 정용성
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권10호
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    • pp.9-18
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    • 2005
  • Si, GaAs, InP 및 $In_{0.53}Ga_{0.47}AS$ 계단형 $p^{+}n$ 접합에서의 항복전압을 위한 해석적 표현식을 유도하였다. 해석적 항복전압을 위해 각 물질에 대한 Marsland의 lucky drift 파라미터를 이용하여 유효이온화계수를 각각 추출하였고, 이의 이온화 적분을 통해 얻은 해석적 항복전압 결과는 $10^{14}cm\;^{-3}\~5\times10\;^{17}cm\;^{-3}$도핑 농도 범위에서 실험 결과와 $10\%$ 오차 범위 이내로 잘 일치하였다.

III-V족 반도체에서 계단형 pn 접합의 해석적 항복전압 모델 (Analytical Model of Breakdown Voltages for Abrupt pn Junctions in III-V Binary Semiconductors)

  • 정용성
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권9호
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    • pp.1-9
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    • 2004
  • III-V족 반도체 GaP GaAs 및 InP의 계단형 pn 접합에서의 항복전압을 위한 해석적 식을 유도하였다. 해석적 항복전압을 위해 각 물질에 대한 이온화계수 파라미터를 이용하여 유효 이온화계수를 추출하였고, 이의 이온화 적분을 통해 얻은 해석적 항복전압 결과는 수치적 결과 및 실험 결과와 10% 오차 범위 이내로 잘 일치하였다.

InP 다이오드에서 항복전압의 해석적 모델 (Analytical Model for Breakdown Voltages of InP Diodes)

  • 정용성
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제44권1호
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    • pp.10-14
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    • 2007
  • InP의 전자와 정공의 이온화계수로부터 추출한 유효이온화계수를 이용하여 InP 다이오드의 항복전압을 위한 해석적 표현식을 유도하였다. 해석적 항복전압 결과를 $N_D=6\times10^{14}cm^{-3}\sim3\times10^{17}cm^{-3}$의 도핑 농도에서 수치적 결과 및 실험 결과와 비교하였다. 각 농도에 따른 해석적 항복전압은 수치 해석적 결과와 매우 잘 일치하였고, 실험 결과와는 10% 이내의 오차로 잘 일치하였다.

6H-SiC $p^{+}n$ 접합의 항복 전압을 위한 해석적 모형 (Analytical Model of Breakdown Voltages for 6H-SiC $p^{+}n$ Junction)

  • 정용성
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권6호
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    • pp.398-403
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    • 2001
  • 본 논문에서는 6H-SiC의 유효 이온화 계수를 추출하였고, 이 이온화 계수를 이용하여 6H-SiC p+n 접합의 해석적 항복 전압 식을 유도하였다. 해석적 항복 전압 결과는 10/sup 15/ cm/sup -3/ ∼ 10/sup 18/ cm/sup -3/의 농도 범위에서 Dmitriev의 수치적 결과[3] 및 Cree Research의 실험 결과[9]와 비교하여 잘 일치하였다.

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Non-reachthrough 평면 접합의 항복전압에 대한 3 차원 효과의 해석 (Analysis of the Three-Dimentional Effects on the Breakdown Voltage in Non-reachthrough Planar Junctions)

  • 김성동;김일중;최연익;한민구
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권1호
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    • pp.111-118
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    • 1995
  • The three-dimentional effects on the breakdown voltage of non-reachthrough planar junctions which have the finite lateral radius of window curvature are analytically investigated. The critical electric fields at breakdown and the breakdown voltages are expressed successfully in a form which is normalized to the parallel plane case. The analytical results are in excellent agreement with the published results of experiment and the quasi-three-dimensional device simulation by MEDICI for non-reachthrough plane junctions having different background doping and junction depth. The results may be applicable to the estimations of breakdown voltages in many practical power devices.

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실리콘 전력 MOSFET의 온도 관련 항복 전압과 ON 저항을 위한 해석적 표현 (Analytical Expressions of Temperature Dependent Breakdown Voltage and On-Resistance for Si Power MOSFETs)

  • 정용성
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권5호
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    • pp.290-297
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    • 2003
  • 전자와 정공의 온도 관련 이온화 계수로부터 추출한 온도 함수의 유효 이온화 계수 및 전자 이동도를 이용하여 실리콘 전력 MOSFET의 항복 전압과 on 저항을 위한 온도 함수의 해석적 표현식을 유도하였다. 온도 함수의 해석적 항복 전압 결과를 4x10/sup 14/ cm/sup -3/, 1x10/sup 15/ cm/sup -3/, 6x10/sup 16/ cm/sup -3/의 도핑 농도에 대해 각각 실험 결과와 비교하였고, 온도 및 항복 전압 함수의 on 저항 변화도 각각 실험 결과와 비교하였다. 각농도에 따른 온도 함수의 해석적 항복 전압은 77∼300k의 온도 범위에서 실험 결과와 10% 이내의 오차로 잘 일치하였다.

DGMOSFET의 전도중심과 항복전압의 관계 (Relation between Conduction Path and Breakdown Voltages of Double Gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.917-921
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    • 2013
  • 본 연구에서는 이중게이트 MOSFET의 전도중심에 따른 항복전압의 변화를 분석하였다. DGMOSFET에 대한 단채널효과 중 낮은 항복전압은 소자동작에 저해가 되고 있다. 항복전압분석을 위하여 포아송방정식의 분석학적 전위분포를 이용하였으며 이때 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용함으로써 보다 실험값에 가깝게 해석하였다. 소자 파라미터인 채널길이, 채널두께, 게이트 산화막 두께 그리고 도핑농도 등에 대하여 전도중심의 변화에 대한 항복전압의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 항복전압특성을 분석하였다. 분석결과 항복전압은 소자파라미터에 에 대한 전도중심의 변화에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

Si $p^+n$ 접합 다이오드의 온도를 고려한 유효 이온화 계수 모델링 (Modeling for Temperature Dependent Effective ionization Coefficient of Si $p^+n$ Junction Diodes)

  • 정용성
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권1호
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    • pp.9-14
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    • 2004
  • 본 논문에서는 Si의 유효 이온화 계수를 온도 함수로 추출하였고, 이 유효 이온화 계수를 이용하여 Si $p^+n$ 접합에서의 항복 전압을 위한 해석적 표현식을 온도 함수로 유도하였다. 100K 300K 및 500K일 경우, 해석적 항복 전압 결과는 $10^{14}cm^{-3}{\~} 10^{17}cm^{-3}$의 농도 범위에서 실험 결과 및 시뮬레이션 결과와 비교하여 오차 범위 $3\%$ 이내로 잘 일치하였다.

6H-SiC PN 다이오드의 항복전압과 온-저항을 위한 해석적 표현 (Analytical Expressions for Breakdown Voltage and Specific On-Resistance of 6H-SiC PN Diodes)

  • 정용성
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권6호
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    • pp.1-5
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    • 2009
  • 6H-SiC 전자 및 정공의 이온화계수로부터 유효이온화계수를 추출하여 6H-SiC PN 다이오드의 항복전압과 온-저항을 위한 해석적 표현식을 유도하였다. 해석적 모형으로부터 구한 항복전압을 $10^{15}{\sim}10^{18}\;cm^{-3}$의 도핑 농도 범위에서 실험 결과와 비교하여 10% 이내의 오차로 일치하였고, 농도 함수의 온-저항의 해석적 결과도 $5{\times}10^{15}{\sim}10^{16}\;cm^{-3}$의 범위에서 이미 발표된 수치적 결과와 매우 잘 일치하였다.

GaAs 쇼트키 정류기의 항복전압 모델링 (A Breakdown Voltage Modeling of the GaAs Schottky Rectifiers)

  • 정용성;한승엽;최연익
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1431-1433
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    • 1996
  • Effective ionization coefficients for (100), (110) and (111) oriented gallium arsenide are extracted from the ionization coefficients far electrons and holes. Analytical formulas for the breakdown voltage of the GaAs Schottky rectifiers are derived by employing the ionization coefficients. The breakdown voltages obtained from our analytical model agree fairly well with the numerical results as well as the experimental ones reported in the range of $10^{14}\;cm^{-3}$ - $5{\times}10^{17}\;cm^{-3}$ doping concentrations.

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