• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2004.11a
• /
• pp.17-19
• /
• 2004

트렌치 게이트 구조를 통해 순방향 전압 강하 손실 없이 기생 사이리스터 래치-업을 억제시키는 새로운 수평형 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 (LIGBT)를 제안하였다. 제안된 소자의 베이스 션트 저항은 정공의 우회로 인하여 감소하였으며, 이에 따라 기생 사이리스터 래치-업이 억제되었다. 제안된 소자의 순방향 전압강하는 트렌치 구조에 의한 유효 채널 폭 증가로 감소하였다. 제안된 소자의 동작 원리 분석을 위해 ISE-TCAD를 이용한 3차원 시뮬레이션을 수행하였으며, 표준 CMOS 공정을 이용하여 소자를 제작 및 측정하였다. 제안된 소자의 순방향 전압 강하는 기존의 LIGBT에 비해 증가하지 않았으며, 래치-업 용량은 2배로 향상되었다. 제안된 소자의 포화 전류는 감소하였으며, 이로 인하여 소자의 강인성 (ruggedness)이 향상되었다.

• Electrical & Electronic Materials
• /
• v.6 no.3
• /
• pp.261-268
• /
• 1993

LIGBT의 전압-전류 특성을 디자인 파라미터와 공정 파라미터를 포함한 SPICE Simulation으로 확인하였다. 중요한 파라미터는 p-body와 n$^{-}$층 그리고 p$^{+}$ 애노드로 구성된 pnp bipolar transistor의 수평전류이득이었다. 이 전류 이득은 Ebers-Moll등식으로 얻었다. LIGBT의 On 저항은 채절 저항(R$_{E}$ )과 인가된 게이트 전압에 종속되는 유효 벌크 저항(R2)으로 구성되며 On 저항의 해석과 모델링은 디바이스의 디자인 조건을 최적화하기 위해서 기하학적 구조와 도핑 프로파일에 따른 물리적 특성으로부터 전개하여 특성해석을 위한 모델링을 실시하여 제시하였다.

• KIPE Magazine
• /
• v.9 no.6
• /
• pp.22-26
• /
• 2004

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
• /
• v.2 no.1
• /
• pp.32-38
• /
• 2001

A new small sized Lateral Trench electrode Insulated Gate Bipolar Transistor(LTEIGBT) was proposed to improve the characteristics of conventional Lateral IGBT (LIGBT) and Lateral Trench gate IGBT (LTIGBT). The entire electrode of LTEIGBT was replace with trench-type electrode. The LTEIGBT was designed so that the width of device was no more than 19 ㎛. The Latch-up current densities of LIGBT, LTIGBT and the proposed LTEIGBT were 120A/㎠, 540A/㎠, and 1230A/㎠, respectively. The enhanced latch-up capability of the LTEIGBT was obtained through holes in the current directly reaching the cathode via the p+ cathode layer underneath n+ cathode layer. The forward blocking voltage of the LTEIGBT is 130V. Conventional LIGBT and LTIGBT of the same size were no more than 60V and 100V, respectively. Because the the proposed device was constructed of trench-type electrodes, the electric field moved toward trench-oxide layer, and punch through breakdown of LTEIGBT is occurred, lately.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
• /
• v.15 no.9
• /
• pp.758-763
• /
• 2002

A new small size Lateral Trench Electrode Insulated Gate Bipolar Transistor (LTEIGBT) is proposed and fabricated to improve the characteristics of device. The entire electrode of LTEIGBT is placed to trench type electrode. The LTEIGBT is designed so that the width of device is 19w. The latch-up current density of the proposed LTEIGBT is improved by 10 and 2 times with those of the conventional LIGBT and LTIGBT. The forward blocking voltage of the LTEIGBT is 130V. At the same size, those of conventional LIGBT and TIGBT are 60V and 100V, respectively. Because the electrodes of the proposed device is formed of trench type, the electric field in the device are crowded to trench oxide. When the gate voltage is applied 12V, the forward conduction currents of the proposed LTEIGBT and the conventional LIGBT are 80mA and 70mA, respectively, at the same breakdown voltage of 150V.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2000.11a
• /
• pp.250-255
• /
• 2000

본 "수소 플라즈마를 이용한 SOI 기판 제작 및 SOI 전력용 반도체 소자 제작에 관한 연구"를 통해 수소플라즈마 전처리 공정에 의한 실리콘 기판 표면의 활성화를 통해 실리콘 직접 접합 공정을 수행하여 접합된 기판쌍을 제작할 수 있었으며, 접합된 기판쌍에 대한 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 공정을 통해 SOI(Silicon on Insulator) 기판을 제작할 수 있었다. 아울러, 소자의 동작 시뮬레이션을 통해 기존 SOI LIGBT(Lateral Insulated Gate Bipolar Transistor) 소자에 비해 동작 특성이 향상된 이중 채널 SOI LIGBT 소자의 설계 파라미터를 도출하였으며, 공정 시뮬레이션을 통해 소자 제작 공정 조건을 확립하였고, 마스크 설계 및 소자 제작을 통해 본 연구 수행으로 개발된 SOI 기판의 전력용 반도체 소자 제작에 대한 가능성을 확인할 수 있었다.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers
• /
• v.45 no.2
• /
• pp.230-234
• /
• 1996

A new trenched Hybrid Schottky INjection Field Effect Transistor (HSINFET) is proposed and verified by 2-D semiconductor device simulation. The feature of the proposed structure is that the hybrid Schottky injector is implemented at the trench sidewall and p-n junction injector at the upper sidewall and bottom of a trench. Two-dimensional simulation has been performed to compare the new HSINFET with the SINFET, conventional HSINFET and lateral insulated gate bipolar transistor(LIGBT). The numerical results shows that the current handling capability of the proposed HSINFET is significantly increased without sacrificing turn-off characteristics. The proposed HSINFET exhibits higher latch-up current density and much faster switching speed than the lateral IGBT. The forward voltage drop of the proposed HSINFET is 0.4 V lower than that of the conventional HSINFET and the turn-off time of the trenched HSINFET is much smaller than that of LIGBT.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2006.10a
• /
• pp.99-100
• /
• 2006

절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 (Insuialed atc Bipolar Transistor : IGBT)는 높은 전류구동 능력과 높은 입력 임피던스 특성으로 인해 대전력 스위칭 소자로 널리 응용되고 있다. 특히, 대용량 모터 구동을 위해 응용되는 경우, 모터의 부하 특성상, 모터의 단락에 의한 단락 회로 (Short-circuit fault) 현상을 비롯한 클램핑 다이오드의 파손으로 인한 unclamped 유도성 부하 스위칭 (UIS) 상황에서 견딜 수 있도록 설계되어야 한다. 이를 위해, 이전 연구를 통해 Floating p-well을 600V급 IGBT에 도입함으로써 UIS 상황에서 IGBT가 견딜 수 있는 에너지(항복 에너지)륵 증가시키고 Floating p-weil 전압을 감지함으로써 단락 회로 상황에서 IGBT가 보호될 수 있도록 보호회로를 제안하고 검증하였다. 그러나 이 보호회로는 수평형 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터 (Latcral MOSFET)로 제작됨으로써 보호회로 기능을 수행하기 위해서는 넓은 면적을 요구하였다. 또한, 정상적인 동작 상황에서 오류를 감지 (오류 감지: False detection)하는 동작으로 인해 추가적인 filter를 요구함으로써 보호회로 동작 속도를 감소시켰다. 이러한 단점을 해결하기 위해, 수평형 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 (Lateral IGBT : LIGBT)를 보호회로에 적용함으로써 LIGBT의 높은 전류 구동능력을 이용하여 기존 보호회로 면적의 30% 수준의 보호회로를 구현하였다. 또한, 구현된 보호회로는 오류 감지 현상을 제거함으로써 보호회로의 동작 속도를 개선하였다. 제안된 보호회로와 1200V급 IGBT는 7장의 마스크를 이용한 표준 수평형 IGBT 공정을 이용하여 제작되었으며, 특히, 전자빔 조사를 이하여 턴오프 속도를 개선함으로써 고속 스위칭에 적합하도록 최적화 되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2002.07a
• /
• pp.338-341
• /
• 2002

A new small size Lateral Trench Electrode Insulated Gate Bipolar Transistor (LTEIGBT) is proposed and fabricated to improve the characteristics of device. The entire electrode of LTEIGBT is placed to trench type electrode. The LTEIGBT is designed so that the width of device is 19$\mu\textrm{m}$. The latch-up current density of the proposed LTEIGBT is improved by 10 and 2 times with those of the conventional LIGET and LTIGBT The forward blocking voltage of the LTEIGBT is 130V. At the same size, those of conventional LIGBT and LTIGBT are 60V and 100V, respectively. Because that the electrodes of the proposed device is formed of trench type, the electric field in the device are crowded to trench oxide. We fabricated He proposed LTEIGBT after the device and process simulation was finished. When the gate voltage is applied 12V, the forward conduction currents of the proposed LTEIGBT and the conventional LIGBT are 80mA and 70mA, respectively, at the same breakdown voltage of 150V,

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers C
• /
• v.48 no.12
• /
• pp.773-776
• /
• 1999

A newly proposed lateral dual-gate thyristor was fabricated and measured, which has excellent current saturation characteristics of $1200A/cm^2$ even at an anode-gate voltage of 29V, through the elimination of the structurally existing parasitic thyristor. And through the comparison with the LIGBT, the excellent current saturation characteristics of a newly proposed device was verified.