• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.344-345
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• 2012

The Gate-Induced-Drain-Leakage (GIDL) current with channel doping and width dependence are characterized. The GIDL currents are found to increase in MOSFETs with higher channel doping levels and the observed GIDL current is generated by the band-to-band-tunneling (BTBT) of electron through the reverse-biased channel-to-drain p-n junction. A BTBT model is used to fit the measured GIDL currents under different channel-doping levels. Good agreement is obtained between the modeled results and experimental data. The increase of the GIDL current at narrower widths in mainly caused by the stronger gate field at the edge of the shallow trench isolation (STI). As channel width decreases, a larger portion of the GIDL current is generated at the channel-isolation edge. Therefore, the stronger gate field at the channel-isolation edge causes the total unit-width GIDL current to increases for narrow-width devices.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.818-824
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• 2006

The effects of high-temperature process required to fabricate the SiC devices on the surface morphology and the electrical characteristics were investigated for 4H-SiC Schottky diodes. The 4H-SiC diodes without a graphite cap layer as a protection layer showed catastrophic increase in an excess current at a forward bias and a leakage current at a reverse bias after high-temperature annealing process. Moreover it seemed to deviate from the conventional Schottky characteristics and to operate as an ohmic contact at the low bias regime. However, the 4H-SiC diodes with the graphite cap still exhibited their good electrical characteristics in spite of a slight increase in the leakage current. Therefore, we found that the graphite cap layer serves well as the protection layer of silicon carbide surface during high-temperature annealing. Based on a closer analysis on electric characteristics, a conductive surface transfiguration layer was suspected to form on the surface of diodes without the graphite cap layer during high-temperature annealing. After removing the surface transfiguration layer using ICP-RIE, Schottky diode without the graphite cap layer and having poor electrical characteristics showed a dramatic improvement in its characteristics including the ideality factor[${\eta}$] of 1.23, the schottky barrier height[${\Phi}$] of 1.39 eV, and the leakage current of $7.75\{times}10^{-8}\;A/cm^{2}$ at the reverse bias of -10 V.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.7-12
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• 2006

Local minority carrier lifetime control by means of particle irradiation is an useful technology for Production of modern silicon Power devices. Crystal damage due to ion irradiation can be easily localized by choosing appropriate irradiation energy and minority tarrier lifetime can be reduced locally only in the damaged layer. In this work, proton irradiation technology was used for improving the switching characteristics of a un diode. The irradiation was carried out with various energy and dose condition. The device was characterized by current-voltage, capacitance-voltage, and reverse recovery time measurements. Forward voltage drop was increased to 1.1 V at forward current of 5 A, which was $120\%$ of its original device. Reverse leakage current was 64 nA at reverse voltage of 100 V, and reverse breakdown voltage was 670 V which was the same voltage as original device without irradiation. The reverse recovery time of device was reduced to about $20\%$ compared to that of original device without irradiation.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.13-20
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• 2000

In this paper, we demonstrated an analytical description method of forward votage drop and reverse leakage current of the junction barrier controlled schottky rectifier with linearly graded junction and abrupt junction models. In this case, the vertical depths of device are 1[${\mu}{\textrm}{m}$] and 2[${\mu}{\textrm}{m}$], respectively. Through ion implantation and annealing process, we obtain the data of lateral and depth from implanted 2-dimensional profiles. Also we applied these data to models that indicate the change of depletion each on linearly-graded and abrupt juction as the forward and revers bias. After applied depletion changes to electric characteristics of JBS rectifiers, we calculated the forward I-V, the reverse leakage current and temperatures vs. power dissipations according to each junction. When we compared the rectifier with calculated and measured data, from the calculated results, forward votage drop with linearly graded junction is lower than that of abrupt junction and reverse leakage current with linearly graded junction is lower(≒1$\times$10\ulcorner times) than that of abrupt junction. Also, the power dissipations according to different juction depth(1[${\mu}{\textrm}{m}$], 2[${\mu}{\textrm}{m}$]) of device are calculated. Seeing the calculated results, we confirmed it from analytic model that the rectifier with linearly graded junction retained a low power dissipation up to 600[$^{\circ}C$] in comparison with the rectifier with abrupt junction.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.94-100
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• 2015

본 논문에서는 U-MOSFET 내부의 기생 body 다이오드(PN diode)를 쇼트키 body 다이오드(Schottky body diode)로 대체한 50V급 전력 U-MOSFET을 제안하였다. 쇼트키 다이오드는 PN 다이오드와 비교 시, 역 회복 손실(reverse recovery loss)을 감소시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 따라서 전력 MOSFET의 기생 body 다이오드를 쇼트키 body 다이오드를 대신함으로써 역 회복 손실을 최소화 할 수 있다. 제안된 쇼트키 body 다이오드(Schottky body diode) U-MOSFET(SU-MOS)를 conventional U-MOSFET(CU-MOS)와 전기적 특성을 비교한 결과, 전달(transfer) 및 출력(output)특성, 항복(breakdown)전압 등 정적(static) 특성의 변화 없이 감소된 역 회복 손실을 얻을 수 있었다. 즉, 쇼트키 다이오드의 폭(width)이 $0.2{\mu}m$, 쇼트키 장벽 높이(Schottky barrier height)가 0.8eV일 때 첨두 역전류(peak reverse current)는 21.09%, 역 회복 시간(reverse recovery time)은 7.68% 감소하였고, 성능지수(figure of merit(FOM))는 35% 향상되었다. 제안된 소자의 특성은 Synopsys사의 Sentaurus TCAD를 사용하여 분석되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.211-212
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• 2010

GaN 기반의 상부발광형 LED는 동작되는 동안 생기는 전기적 단락, 그리고 칩 위의 p-형 전극과 n-형 전극 사이에 생기는 누설전류 및 신뢰성 확보를 위하여 칩 표면에 passivation 층을 형성하게 된다. SiO2, Si3N4와 같은 passivation layers는 일반적으로 PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)공정을 이용한다, 하지만 이는 공정 특성상 plasma로 인한 damage가 유발되기 때문에 표면 누설 전류가 증가 한다. 이로 인해 forward voltage와 reverse leakage current의 특성이 저하된다. 본 실험에서는 원자층 단위의 박막 증착으로 인해 PECVD보다 단차 피복성이 매우 우수한 PEALD(Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition)공정을 이용하여 Al2O3 passivation layer를 증착한 후, 표면 누설전류와 빛의 출력 특성에 대해서 조사해 보았다. PSS (patterned sapphire substrate) 위에 성장된 LED 에피구조를 사용하였고, TCP(Trancformer Copled Plasma)장비를 사용하여 에칭 공정을 진행하였다. 이때 투명전극을 증착하기 위해 e-beam evaporator를 사용하여 Ni/Au를 각각 $50\;{\AA}$씩 증착한 후 오믹 특성을 향상시키기 위하여 $500^{\circ}C$에서 열처리를 해주었다. 그리고 Ti/Au($300/4000{\AA}$) 메탈을 사용하여 p-전극과 n-전극을 형성하였다. Passivation을 하지 않은 경우에는 reverse leakage current가 -5V 에서 $-1.9{\times}10-8$ A 로 측정되었고, SiO2와 Si3N4을 passivation으로 이용한 경우에는 각각 $8.7{\times}10-9$과 $-2.2{\times}10-9$로 측정되었다. Fig. 1 에서 보면 알 수 있듯이 5 nm의 Al2O3 film을 passivation layer로 이용할 경우 passivation을 하지 않은 경우를 제외한 다른 passivation 경우보다 reverse leakage current가 약 2 order ($-3.46{\times}10-11$ A) 정도 낮게 측정되었다. 그 이유는 CVD 공정보다 짧은 ALD의 공정시간과 더 낮은 RF Power로 인해 plasma damage를 덜 입게 되어 나타난 것으로 생각된다. Fig. 2 에서는 Al2O3로 passivation을 한 소자의 forward voltage가 SiO2와 Si3N4로 passivation을 한 소자보다 각각 0.07 V와 0.25 V씩 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 또한 Fig. 3 에서는 Al2O3로 passivation을 한 소자의 output power가 SiO2와 Si3N4로 passivation을 한 소자보다 각각 2.7%와 24.6%씩 증가한 것을 볼 수 있다. Output power가 증가된 원인으로는 향상된 forward voltage 및 reverse에서의 leakage 특성과 공기보다 높은 Al2O3의 굴절률이 광출력 효율을 증가시켰기 때문인 것으로 판단된다.

• 한국산업정보학회:학술대회논문집
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• 한국산업정보학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.195-199
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• 2002

This paper describes the effect of substrate back bias of CMOS Inverter. When the substrate back bias applied in body, the MOS transistor threshold voltage increased and drain saturation current decreased. The back gate reverse bias or substrate bias has been widely utilized and the following advantage has suppressing subthreshold leakage, lowering parasitic junction capacitance, preventing latch up or parasitic bipolar transistor, etc. When the reverse voltage applied substrate, this paper stimulated the propagation delay time CMOS inverter.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권4호
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• pp.35-40
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• 2002

일함수가 낮은 바나듐과 몰리브덴을 장벽금속으로 사용하여 초절전형 SBR을 제조하였다. 일함수가 낮은 장벽금속을 사용함으로서 나타나는 역방향 누설전류를 감소시키기 위해 n-Si층에 아르곤 이온을 1×10/sup 14/ ion/㎠, 40 keV로 주입하였다. 제조된 소자의 전기적 특성은 60 A/㎠의 동일한 전류밀도에서 Mo-SBR의 V/sub F/는 0.39 V이고 V-SBR은 0.25 V로서 매우 낮은 V/sub F/를 나타내었다. 이에 따라 아르곤 이온주입에 의해 제조된 Y-SBR의 역방향 누설전류는 일반적인 V-SBR과 비교하여 20㎂ 이상 감소됨을 확인할 수 있었다. 또한, 아르곤 이온주입으로 인한 소자의 특성저하는 나타나지 않았다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.586-591
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• 2020

본 논문에서는 인터리브된 전류 주입형 고승압 DC-DC 컨버터가 제안된다. 높은 전압 이득 외에도 인터리빙 방식을 채택하여 낮은 리플 입력 전류가 달성된다. 또한 제안 된 컨버터의 소프트 스위칭 특성은 전력 스위치의 스위칭 손실을 줄이고 변환 효율을 높인다. 변압기의 누설 인덕턴스를 활용하여 다이오드의 전류 변화율을 제어함으로써 출력 정류기의 역 회복 문제도 완화된다. 200W 프로토 타입에서 얻은 실험 결과에 대해 설명한다.

• ETRI Journal
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• 제30권6호
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• pp.833-843
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• 2008

The effect of forward and reverse electrostatic discharge (ESD) on the electro-optical characteristics of oxide vertical-cavity surface-emitting lasers is investigated using a human body model for the purpose of understanding degradation behavior. Forward ESD-induced degradation is complicated, showing three degradation phases depending on ESD voltage, while reverse ESD-induced degradation is relatively simple, exhibiting two phases of degradation divided by a sudden distinctive change in electro-optical characteristics. We demonstrate that the increase in the threshold current is mainly due to the increase in leakage current, nonradiative recombination current, and optical loss. The decrease in the slope efficiency is mainly due to the increase in optical loss.