• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권3호
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• pp.21-32
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• 2006

본 논문에서는 누설전력 소비뿐만 아니라 스위칭 전력 소비를 동시에 줄일 수 있는 새로운 저전력 SRAM 회로를 제안한다. 제안된 저전력 SRAM은 대기모드와 쓰기동작에서는 셀의 소스라인 전압을 $V_{SSH}$로 증가시키고 읽기동작에서만 소스라인 전압을 다시 $V_{SS}$가 되도록 동적으로 조절한다. SRAM 셀의 소스라인 전압을 동적으로 조절하면 reverse body-bias 효과, DIBL 효과, 음의 $V_{GS}$ 효과를 이용하여 셀 어레이의 누설전류를 1/100 까지 감소시킬 수 있다. 또한 누설전류를 억제하기 위해 사용된 소스라인 드라이버를 이용하여 SRAM의 쓰기동작에서 비트라인 전압의 스윙 폭을 $V_{DD}-to-V_{SSH}$로 감소시킴으로써 SRAM의 write power를 대폭 감소시킬 수 있고 쓰기동작 중에 있는 셀들의 누설 전류 소비도 동시에 줄일 수 있다. 이를 위해 새로운 write driver를 사용하여 low-swing 쓰기동작 시 성능 감소를 최소화하였다. 누설전력 소비 감소 기법과 스위칭 전력 소비 감소 기법을 동시에 사용함으로써 제안된 SRAM은 특히 미래의 큰 누설전류가 예상되는 70-nm 이하 급 초미세 공정에서 유용할 것으로 예측된다. 70-nm 공정 파라미터를 이용해서 시뮬레이션한 결과 누설전력 소비의 93%와 스위칭 전력 소비의 43%를 줄일 수 있을 것으로 보인다. 본 논문에서 제안된 저전력 SRAM의 유용성과 신뢰성을 검증하기 위해서 $0.35-{\mu}m$ CMOS 공정에서 32x128 bit SRAM이 제작 및 측정되었다. 측정 결과 기존의 SRAM에 비해 스위칭 전력이 30% 적게 소비됨을 확인하였고 사용된 메탈 차폐 레이어로 인해서 $V_{DD}-to-V_{SSH}$ 전압이 약 1.1V 일 때까지 오류 없이 동작함을 관측하였다. 본 논문의 SRAM 스위칭 전력감소는 I/O의 bit width가 증가하면 더욱 더 중요해질 것으로 예상할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1281-1286
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• 2006

초고내압용 (1,200 V급) 의 플래너 접합 장벽 쇼트키 정류기 개발을 위해서 기존의 실리콘 재질 대신에 탄화규소 (4H-SiC) 제질을 사용하였다 . 기판의 크기는 2 인치 웨이퍼이며, 농도는 $3*10^{18}/cm^{3}$의 $n^{+}-$형이며, 에피층은 두께 $12{\mu}m$, 농도는 $5*10^{15}/cm^{-3}\:n-$형이다. 제작 소자는 접합 장벽 쇼트키 다이오드이며, 항복전압을 개선시키기 위해 고농도 의 보론 보호테의 불순물 분포를 사각모양 설계하였으며, 보호태의 폭과 간격을 변화하였다 . 정류성 접촉 금속은 $Ni(3,000\:{\AA})/Au(2,000\:{\AA})$ 사용하였다 . 결과로써, 소자의 특성은 온-상태 전압이 1.26 V, 온-상태 저항은 m$45m{\Omega}/cm^{3}$으로 낮은 특성과역방향 항복전압은 1,180 V의 최대값이며, 이 항복전압의 역방향 누설전류밀도는 $2.26*10^{-5}A/CM^{3}$의 값이며, 전기적 파라미터의 특성 결과가 개선되었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.44-48
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• 2013

Niobium oxide($Nb_2O_5$) films were deposited on p-type Si wafers at room temperature using in-line pulsed-DC magnetron sputtering system with various frequencies. The different duty ratios were obtained by varying the frequency of pulsed DC power from 100 to 300 kHz at the fixed reverse time of $1.5{\mu}s$. From the thickness of the sputtered $NbO_x$ films, it was possible to obtain much higher deposition rate in case of pulsed-DC sputtering than RF sputtering. However, the similar leakage currents and structural characteristics were obtained from the metal-insulator-semiconductor(MIS) structure fabricated with the $NbO_x$ films and the x-ray photoelectron spectroscopy(XPS) results in spite of the different deposition rates. From the experimental results, the $NbO_x$ films sputtered by pulsed-DC sputtering are expected to be used in the fabrication process instead of RF sputtering.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권2호
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• pp.179-184
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• 2016

In recent years, the on-resistance, power loss and cell density of Si power devices have not exhibited significant improvements, and performance is approaching the material limits. GaN is considered an attractive material for future high-power applications because of the wide band-gap, large breakdown field, high electron mobility, high switching speed and low on-resistance. Here we report on the Ohmic contact resistance and reverse-bias characteristics of AlGaN/GaN Schottky barrier diodes with and without annealing. Annealing in oxygen at $500^{\circ}C$ resulted in an increase in the breakdown voltage from 641 to 1,172 V for devices with an anode-cathode separation of $20{\mu}m$. However, these annealing conditions also resulted in an increase in the contact resistance of $0.183{\Omega}-mm$, which is attributed to oxidation of the metal contacts. Auger electron spectroscopy revealed diffusion of oxygen and Au into the AlGaN and GaN layers following annealing. The improved reverse-bias characteristics following annealing in oxygen are attributed to passivation of dangling bonds and plasma damage due to interactions between oxygen and GaN/AlGaN. Thermal annealing is therefore useful during the fabrication of high-voltage GaN devices, but the effects on the Ohmic contact resistance should be considered.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.205-208
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• 2018

본 연구에서는 상시불통형 p-AlGaN-게이트 질화갈륨(GaN) 이종접합 트랜지스터의 신뢰성 평가를 위한 가속열화 시험 조건을 수립하기 위해 게이트 전압 열화 시험을 진행하였다. 상시불통형 트랜지스터의 동작 조건을 고려하여 기존 상시도통형 쇼트키-게이트 소자평가에 사용되는 게이트 역전압 시험과 더불어 순전압 시험을 수행하여 열화특성을 분석하였다. 기존 상시도통형 소자와 달리 상시불통형 소자에서는 게이트 역전압 시험에 의한 열화는 관찰되지 않은 반면, 게이트 순전압 시험에서 심한 열화가 관찰되었다. 상시불통형 질화갈륨 전력 반도체 소자의 신뢰성 평가에 게이트 순전압 열화 시험이 포함되어야 함을 제안한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.427-431
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• 2018

본 논문에서는 최근 전력반도체 산업에서 활용되어지는 와이드밴드갭 반도체 중에 하나인 $Ga_2O_3$를 이용한 에피웨이퍼 성장에 관련되어 서술하였다. GaN 성장시 활용되어지는 HVPE법을 이용하여 Sn이 도핑된 $Ga_2O_3$ 기판웨이퍼에 평균 $5.3{\mu}m$ 두께로 성장시켰다. 일반적으로 화합물반도체의 에피 두께가 $5{\mu}m$일 경우 SiC의 경우 600V 전력반도체소자를 제작할 수 있으며, $Ga_2O_3$ 에피웨이퍼의 경우에는 1000V이상의 전력소자를 제작할 수 있다. 성장된 에피웨이퍼의 J-V 측정 결과 $2.9-7.7m{\Omega}{\cdot}cm^2$의 온저항을 얻을 수 있었으며, 역방향의 경우 상당히 높은 전압에서도 누설전류가 거의 없음을 알 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제10권4호
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• pp.207-213
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• 2001

A Schottky type GaN ultraviolet photodetector with a mesa structure was fabricated by depositing an Al ohmic contact on an $n^+$-GaN layer and a Pt Schottky contact on a GaN layer. The undoped GaN(0.5um)/$n^-$-GaN(0.1 um)/$n^+$-GaN(1.5 um) multi-layer structure was grown on a sapphire substrate using MOCVD. The Schottky contact properties were characterized for different passivation conditions. The leakage current of the fabricated Schottky diode was 2 nA at a reverse voltage of 5V. Plus the photocurrent was 120uA using a hydrargyrum lamp with an optical power of 1mW at a wavelength of 365 nm. The diode exhibited an ultraviolet-visible rejection ratio of $10^2$.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.221-221
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• 2006

The SMD type P-N junction diode with ceramic package for diode case were fabricated. It was made this diode with simple process from $Al_2O_3$ ceramic chip, solder preform, diode chip, coating reagent and conductive paste for chip terrmination. Its merit is small size, easy manufacture. fast cooling with ceramic case. The electric characteristics of the diode such as reverse recovery time, breakdown voltage, forward voltage, and leakage current were 5 28ns, 1322V, 1.08V, $0.45{\mu}A$.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권6호
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• pp.797-801
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• 2014

This research presented the concept of employing the punch-through diode triggered SCRs (PTTSCR) for low voltage ESD applications such as transient voltage suppression (TVS) devices. In order to demonstrate the better electrical properties, various traditional ESD protection devices, including a silicon controlled rectifier (SCR) and Zener diode, were simulated and analyzed by using the TCAD simulation software. The simulation result demonstrates that the novel PTTSCR device has better performance in responding to ESD properties, including DC dynamic resistance and capacitance, compared to SCR and Zener diode. Furthermore, the proposed PTTSCR device has a low reverse leakage current that is below $10^{-12}$ A, a low capacitance of $0.07fF/mm^2$, and low triggering voltage of 8.5 V at $5.6{\times}10^{-5}$ A. The typical properties couple with the holding voltage of 4.8 V, while the novel PTTSCR device is compatible for protecting the low voltage, high speed ESD protection applications. It proves to be good candidates as ultra-low capacitance TVS devices.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.84-84
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• 2008

A multidimensional ZnO light-emitting diode LEDstructure comprising film/nanorods/substrate was fabricated on a p-type Si substrate using metal organic chemical vapor deposition at relatively low growth temperature. The filmlike top layer used for the metal contact was continuously formed on the ZnO nanorods by varying the growth conditions and the resulting structure allowed us to utilize the nanorods with intense emission as an active layer. We investigated the performance of the resulting multidimensional LED. An extremely high breakdown voltage and low reverse leakage current as well as typical rectification behavior were observed in the I-V characteristics.