• 제목/요약/키워드: Schottky diodes

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극한 환경 마이크로 화학센서용 다결정 3C-SiC 다이오드 제작과 그 특성 (Fabrication of polycrystalline 3C-SiC diode for harsh environment micro chemical sensors and their characteristics)

  • 심재철;정귀상
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.195-196
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    • 2009
  • This paper describes the fabrication and characteristics of polycrystalline 3C-SiC thin film diodes for extreme environment applications, in which the this thin film was deposited onto oxidized Si wafers by APCVD using HMDS In this work, the optimized growth temperature and HMDS flow rate were $1,100^{\circ}C$ and 8sccm, respectively. A Schottky diode with a Au, Al/poly 3C-SiC/$SiO_2$/Si(n-type) structure was fabricated and its threshold voltage ($V_d$), breakdown voltage, thickness of depletion layer, and doping concentration ($N_D$) values were measured as 0.84V, over 140V, 61nm, and $2.7{\times}10^{19}cm^2$, respectively. To produce good ohmic contact, Al/3C-SiC were annealed at 300, 400, and $500^{\circ}C$ for 30min under a vacuum of $5.0{\times}10^{-6}$Torr. The obtained p-n junction diode fabricated by poly 3C-SiC had similar characteristics to a single 3C-SiC p-n junction diode.

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Pt 및 Pt-$SnO_2$를 전극으로 하는 SiC 쇼트키 다이오드의 CO 가스 감응 특성 (A study on CO gas sensing Characteristics of Pt-SiC $SnO_2$-pt-SiC Schottky Diodes)

  • 김창교;노일호;양성준;이재홍;이주헌
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
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    • pp.805-808
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    • 2002
  • A carbon monoxide gas sensor utilizing Pt-SiC, Pt-SnO2-SiC diode structure was fabricated. Since the operating temperature for silicon devices in limited to 200oC, sensor which employ the silicon substrate can not at high temperature. In this study, CO gas sensor operating at high temperature which utilize SiC semiconductor as a substrate was developed. Since the SiC is the semiconductor with wide band gap. the sensor at above $700^{\circ}C$. Carbon monoxide-sensing behavior of Pt-SiC, Pt-SnO2-SiC diode is systematically compared and analyzed as a function of carbon monoxide concentration and temperature by I-V and ${\Delta}$I-t method under steady-state and transient conditions.

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탄화규소(4H) 기판의 초고내압용 접합 장벽 쇼트키 다이오드의 특성 모델링 (Characteristics Modeling of Junction Barrier Schottky Diodes for ultra high breakdown voltage with 4H-SiC substrate)

  • 송재열;방욱;강인호;이용재
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.200-203
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    • 2007
  • 넓은 에너지 갭의 물질인 탄화규소(4H)기판을 사용하여, 초고내압을 위한 접합장벽 쇼트키 구조의 소자를 설계하여 제작하였다. 측정결과로써 소자의 역방향 I-V 특성은 1000V 이상의 항복전압을 보였고 p-grid의 설계 최적 길이는 $3{\mu}m$ 간격이였다. 이 연구에서는 제작한 소자의 공정 조건 파라미터들을 사용하여 I-V 특성을 모델링 하였고 I-V 특성 파라미터들을 추출하여 실제 소자 파라미터와 비교, 분석하였다.

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Field Assisted Method of Producing Wide-bandgap Transparent Conductive Electrodes for Deep Ultra-violet Light Emitting Diodes Prepared by Magnetron Sputtering

  • 김석원;김수진;김희동;김경헌;박주현;이병룡;우기영;김태근
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.331-331
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    • 2014
  • 3족 질화물에 기반한 발광다이오드는 비소화물이나 인화물에 비해 여러 가지 장점을 가져 각광받아왔다. 특히, (Al)GaN 에 기반한 자외선 영역 발광 다이오드는 자외선 경화, 소독 등의 여러 가지 응용 가능성을 가진다 [1]. 하지만, 심자외선 영역으로 갈수록 높은 접촉 저항과 투명전극에서의 광흡수에 의해 전류주입 효율과 광추출 효율이 감소하여 결국 외부양자 효율이 더욱 열화되는 특성을 보인다. 이는 넓은 밴드갭을 가지는 물질을 이용하여 p-(Al)GaN 층에서 오믹접촉을 이루어야만 해결이 가능하지만 아직까지 이러한 결과가 보고된 바 없다. 본 연구에서는, 우리는 넓은 밴드갭을 가지는 silicon dioxide (SiO2) 에 전기장을 인가하여 p-GaN, and p-AlGaN 층에 전도성 필라멘트를 형성하여 전기전도도를 부여하는 연구를 진행하였다. p-GaN 과 p-AlGaN 위에서 5 nm 두께의 SiO2는 schottky 한 특성과 280 nm의 파장대역에서 약 97%의 투과율을 보였다. 비록 schottky 장벽이 형성되었지만, 전기전도도가 크게 향상되었으며 심자외선 영역에서 매우 낮은 흡수율을 보였다. 이는 기존의 증착후 열처리를 거쳐 제조된 전극에 비하여 우수한 특성을 지니며 향후 심자외선 영역 발광다이오드의 p-(Al)GaN 층 위에 오믹접촉을 이룰수 있는 가능성을 제시한다.

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Field Limiting Ring termination을 이용한 고전압 4H-SiC pn 다이오드 (High-Voltage 4H-SiC pn diode with Field Limiting Ring Termination)

  • 송근호;방욱;김형우;김남균
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.1
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    • pp.396-399
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    • 2003
  • 4H-SiC un diodes with field limiting rings(FLRs) were fabricated and characterized. The dependences of reverse breakdown voltage on the number of FLRs, the distance between p-base main junction and first FLR, and activation temperatures, were investigated. Al and B ions were implanted and activated at high temperature to form p-base region and p+ region in the n-epilayer. We have obtained up to 1782V of reverse breakdown voltage in the un diode with two FLRs on loom thick epilayer. The differential on-resistances of the fabricated diode are $5.3m{\Omega}cm^2$ at $100A/cm^2$ and $2.7m{\Omega}cm^2$ at $1kA/cm^2$, respectively. All pn diodes with FLRs have higher avalanche breakdown voltages than that of diode without an FLR. Regardless of the activation temperature, the un diode with a FLR located 5um apart from main junction has the highest mean breakdown voltage around 1600V among the diodes with one ring. On the other hand, the pn diode with two rings showed different behavior with activation temperature. It reveals that high voltage SiC pn diodes with low on-resistance can be fabricated by using the FLR edge termination.

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UHF RFID 태그 칩용 저전력, 저면적 비동기식 EEPROM 설계 (A design on low-power and small-area EEPROM for UHF RFID tag chips)

  • 백승면;이재형;송성영;김종희;박문훈;하판봉;김영희
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권12호
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    • pp.2366-2373
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    • 2007
  • 본 논문에서는 $0.18{\mu}m$의 EEPROM cell을 사용하여 수동형 UHF RFID 태그 칩에 사용되는 저전력, 저면적의 1Kbits 비동기식 EEPROM IP를 설계하였다. 저면적 회로 설계 기술로는 $0.18{\mu}m$ EEPROM 공정을 이용하여 비동기식 EEPROM IP를 설계하므로 command buffer와 address buffer를 제거하였고 separate I/O 방식을 사용하므로 tri-state 데이터 출력 버퍼(data output buffer)를 제거하였다. 그리고 저전압(low voltage)의 VDD에서 EEPROM cell이 필요로 하는 고전압(high voltage)인 VPP와 VPPL 전압을 안정적으로 공급하기 위해 기존의 PN 접합 다이오드 대신 Schottky 다이오드를 사용한 Dickson 전하펌프를 설계하므로 전하펌프의 펌핑단(pumping stage)의 수를 줄여 전하펌프가 차지하는 면적을 줄였다. 저전력 회로 설계 기술로 Dickson 전하 펌프(charge pump)를 이용하여 VPP generator를 만들고 Dickson 전하펌프의 임의의 노드 전압을 이용하여 프로그램과 지우기 모드에서 각각 필요로 하는 VPPL 전압을 선택하도록 하게 해주는 VPPL 전원 스위칭 회로를 제안하여 쓰기전류(write current)를 줄이므로 저전력 EEPROM IP를 구현하였다. $0.18{\mu}m$ 공정을 이용하여 설계된 비동기식 EEPROM용 테스트 칩은 제작 중에 있으며, 비동기식 1Kbits EEPROM의 레이아웃 면적은 $554.8{\times}306.9{\mu}m2$로 동기식 1Kbits EEPROM에 비해 레이아웃면적을 11% 정도 줄였다.

Guard Ring 구조에 따른 β-산화갈륨(β-Ga2O3) 전력 SBDs의 전기적 특성 비교 (Comparison of Electrical Properties of β-Gallium Oxide (β-Ga2O3) Power SBDs with Guard Ring Structures)

  • 이훈기;조규준;장우진;문재경
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제37권2호
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    • pp.208-214
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    • 2024
  • This reports the electrical properties of single-crystal β-gallium oxide (β-Ga2O3) vertical Schottky barrier diodes (SBDs) with a different guard ring structure. The vertical Schottky barrier diodes (V-SBDs) were fabricated with two types guard ring structures, one is with metal deposited on the Al2O3 passivation layer (film guard ring: FGR) and the other is with vias formed in the Al2O3 passivation layer to allow the metal to contact the Ga2O3 surface (metal guard ring: MGR). The forward current values of FGR and MGR V-SBD are 955 mA and 666 mA at 9 V, respectively, and the specific on-resistance (Ron,sp) is 5.9 mΩ·cm2 and 29 mΩ·cm2. The series resistance (Rs) in the nonlinear section extracted using Cheung's formula was 6 Ω, 4.8 Ω for FGR V-SBD, 10.7 Ω, 6.7 Ω for MGR V-SBD, respectively, and the breakdown voltage was 528 V for FGR V-SBD and 358 V for MGR V-SBD. Degradation of electrical characteristics of the MGR V-SBD can be attributed to the increased reverse leakage current caused by the guard ring structure, and it is expected that the electrical performance can be improved by preventing premature leakage current when an appropriate reverse voltage is applied to the guard ring area. On the other hand, FGR V-SBD shows overall better electrical properties than MGR V-SBD because Al2O3 was widely deposited on the Ga2O3 surface, which prevent leakage current on the Ga2O3 surface.

Ni/AlN/4H-SiC 구조로 제작된 소자의 후열처리 효과 (The Effect of Post-deposition Annealing on the Properties of Ni/AlN/4H-SiC Structures)

  • 민성지;구상모
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.604-609
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    • 2020
  • 본 연구에서는 RF 스퍼터를 이용하여 SiC 기판위에 AlN막을 증착하고 급속 열처리 (RTA) 공정의 온도에 따른 AlN/4H-SiC 구조의 전기적, 재료적 특성에 대한 영향을 분석하였다. 400도에서 RTA 공정을 진행한 Ni/AlN/4H-SiC SBD 소자의 온/오프 비율은 RTA 공정 전 그리고 600도에서 RTA 공정을 한 소자에 비해 약 10배정도 높은 값을 가졌다. 또한 오제이 전자현미경을 통한 원자성분 분석을 통해 증착한 AlN 층내의 존재하는 산소의 양이 후열 처리 조건에 따라 변화함을 확인하였고 소자의 온/오프 비율 그리고 온-저항 등 소자의 성능에 영향을 주는 것을 분석하였다. 추가적으로, 제작한 소자의 노출된 음향 주파수에 따른 전기적 특성변화를 분석하였다.

Rectifier Design Using Distributed Greinacher Voltage Multiplier for High Frequency Wireless Power Transmission

  • Park, Joonwoo;Kim, Youngsub;Yoon, Young Joong;So, Joonho;Shin, Jinwoo
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제14권1호
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    • pp.25-30
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    • 2014
  • This paper discusses the design of a high frequency Greinacher voltage multiplier as rectifier; it has a greater conversion efficiency and higher output direct current (DC) voltage at high power compared to a simple halfwave rectifier. Multiple diodes in the Greinacher voltage multiplier with distributed circuits consume excited power to the rectifier equally, thereby increasing the overall power capacity of the rectifier system. The proposed rectifiers are a Greinacher voltage doubler and a Greinacher voltage quadrupler, which consist of only diodes and distributed circuits for high frequency applications. For each rectifier, the RF-to-DC conversion efficiency and output DC voltage for each input power and load resistance are analyzed for the maximum conversion efficiency. The input power with maximum conversion efficiency of the designed Greinacher voltage doubler and quadrupler is 3 and 7 dB higher, respectively;than that of the halfwave rectifier.

수동형 RFID 태그를 위한 전파 이중 경로 전압 체배기 (A Dual-Path Full Wave Voltage Multiplier for passive RFID Tags)

  • 조정현;김학수;김시호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권1호
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    • pp.16-21
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    • 2007
  • 본 논문은 기존의 전압 체배기를 개선하여, 전압발생 효율과 전류 구동능력을 향상시킨 이중 경로 전파 전압 체배기를 제안하고 제작하여 특성을 측정하였다. 제안된 회로는 종래의 회로에 비하여 4개의 다이오드가 추가로 필요하나, 이로 인한 면적증가는 무시할 수 있는 수준이다. 시뮬레이션 결과에 의하면, 제안된 회로의 출력 전력은 종래회로에 비하여 약 2배 정도 향상되었다. 제작된 칩의 측정결과로부터 제안된 회로의 전압이득은 부하전류를 구동하지 않는 조건에서, 종래 회로보다 약 51% 정도 향상되었다. 제안된 회로는 UHF 대역 주파수 이상의 RFID 태그와 수동형 센서의 전압 체배기로써 사용하기에 적합하다.