• 한국재료학회지
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• 제1권3호
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• pp.125-131
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• 1991

pMOS소자의 $p^{+}$게이트 전극으로 다결정실리콘과 비정질실리콘을 사용하여 고온의 열처리 공정에 따른 붕소이온의 침투현상을 high frequency C-V plot, Constant Current Stress Test(CCST), Secondary Ion Mass Spectroscopy(SIMS) 및 Transmission Electron Microscopy(TEM)를 이용하여 비교하였다. C-V plot분석 결과 비정질실리콘 게이트가 다결정실리콘 게이트에 비해 flatband전압의 변화가 작게 나타났으며, 게이트 산화막의 절연파괴 전하밀도에서는 60~80% 정도 향상된 값을 나타내었다. 비정질실리콘 게이트는 증착시 비정질로 형성되는 구조로 인한 얇은 이온주입 깊이와 열처리 공정시 다결정실리콘에 비교하여 크게 성장하는 입자 크기 때문에 붕소이온의 침투 경로가 되는 grain boundary를 감소시켜 붕소이온 확산을 억제한 것으로 생각된다. Electron trapping rate와 flatband 전압 변화와의 관계에 대하여 고찰하였다.

• 한국진공학회지
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• 제10권1호
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• pp.44-50
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• 2001

전자빔증착법과 이온빔의 도움을 받는 전자빔 증착법(ion beam assisted electron beam deposition; IBAED)법으로 비정질 Si(-200nm) 박막을 p-Si 기판위에 성장하고 이 두 구조를 급속열처리산화(Rapid Thermal Oxidation; RTO)를 시킴으로서 $SiO_2$/나노결정 Si(nanocrystal Si)/p-Si구조를 형성하였다. 그 후 시료 위에 Au 막을 증착함으로서 최종적으로 나노결정이 함유된 MOS(metal-oxide-semiconductor)구조를 완성하였다. 이 MOS구조내의 나노결정 Si의 전하충전 특성을 바이어스 sweep 비율을 변화시키면서 Capacitance-Voltage(C-V) 특성을 측정하여 조사하였다. 전자빔증착시료의 경우에는 $\DeltaV_{FB}$(flatband voltage shift)가 1V 미만의 작은 C-V 이력곡선이 관측된 반면 IBAED 시료의 경우는 $\DeltaV_{FB}$가 22V(2V/s Voltage Sweep비율) 이상인 대단히 큰 C-V 이력곡선이 관측되었다. 전자빔증착중 Ar ion beam을 조사하면 표면 흡착원자이동이 활성화되고 따라서 비정질 Si내에 Si의 핵 생성율이 증가하여 후속 급속열처리산화공정중 이 높은 농도의 핵들이 나노결정 Si으로 자라나게 되고 이렇게 형성된 높은 농도의 나노결정의 전하 충전 및 방전현상이 큰 이력곡선을 나타내는 원인이라고 생각된다. 따라서 IBAED 방법이 고농도의 나노결정 Si을 형성시키는데 유용한 방법이라고 판단된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.45-46
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• 2009

We have fabricated advanced metal-oxide-semiconductor (MOS) capacitors with thin (${\approx}10\;nm$) Inductive-Coupled Plasma (ICP) CVD $Si_xN_y$ dielectric layers and investigated electrical properties of nitrided $SiO_2$/4H-SiC interface after oxidizing the $Si_xN_y$ in dry oxidation and/or $N_2$ annealing. An improvement of electrical properties have been revealed in capacitance-voltage (C-V) and current density-electrical field (J-E) measurements if compared with non-annealed oxidized-SiN. The improvements of SiC MOS capacitors formed by oxidized-SiN have been explained in this paper.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.101-102
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• 2005

SiC lateral power semiconductor device has high breakdown voltage and low on-state voltage drop due to the material characteristics. And, because the high breakdown voltage can be obtained, RESURF technique is mostly used in silicon power semiconductor devices. In this paper, we presents the electrical characteristics of the 4H-SiC RESURF LDMOSFET as a function of the epi-layer length, concentration and thickness. 240~780V of breakdown voltage can be obtained as a function of epi-layer length and thickness with same epi-layer concentration.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.32-35
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• 2000

Oxide-nitride-oxide(ONO) structures were formed by sequential radio frequency reactive magnetron sputtering method. The chemical composition and structure of these films were studied by using of secondary ion mass spectroscopy(SIMS) and Auger electron spectroscopy(AES) SIMS and AES experiments show the existence of nitridation at the SiO$_2$/Si substrate. The electrical characteristics of ONO films were evaluated by I-V and high frequency C-V measurements When the ONO films were annealed at 90$0^{\circ}C$ for 30 sec in $N_2$ ambient, the breakdown voltage increased and flat-band voltage decreased under high electric field.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제22권3호
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• pp.155-160
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• 2023

The potential performance benefits of Silicon Carbide(SiC) MOSFETs in high power, high frequency power switching applications have been well established over the past 20 years. In the past few years, SiC MOSFET offerings have been announced by suppliers as die, discrete, module and system level products. In high-voltage SiC vertical devices, major design concerns is the edge termination and cell pitch design Field Limiting Rings(FLR) based structures are commonly used in the edge termination approaches. This study presents a comprehensive analysis of the impact of variation of FLR and JFET region on the performance of a 3.3 kV SiC MOSFET during. The improvement in MOSFET reverse bias by optimizing the field ring design and its influence on the nominal operating performance is evaluated. And, manufacturability of the optimization of the JFET region of the SiC MOSFET was also examined by investigating full-map electrical characteristics.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.576-583
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• 2018

탄화규소는 실리콘과 비교시 큰 에너지 밴드 갭을 갖고, 불순물 도핑에 의해 p형 및 n형 전도의 제어가 용이해서 고온용 전자부품 소재로 활용이 가능한 재료이다. 특히 ${\beta}$-SiC 분말로부터 제조한 다공질 n형 SiC 세라믹스의 경우, $800{\sim}1000^{\circ}C$에서 높은 열전 변환 효율을 나타내었다. SiC 열전 변환 반도체를 응용하기 위해서는 변환 성능지수도 중요하지만 $800^{\circ}C$ 이상에서 사용할 수 있는 고온용 금속전극 또한 필수적이다. 일반적으로 세라믹스는 대부분의 보편적인 용접용 금속과는 우수한 젖음을 갖지 못 하지만, 활성 첨가물을 고용시킨 합금의 경우, 계면 화학종들의 변화가 가능해서 젖음과 결합의 정도를 증진시킬 수 있다. 액체가 고체 표면을 적시면 액체-고체간 접합면의 에너지는 고체의 표면에너지 보다 작아지고 그 결과 액체가 고체 표면에서 넓게 퍼지면서 모세 틈새로 침투할 수 있는 구동력을 갖게 된다. 따라서 본 연구에서는 비교적 낮은 융점을 갖는 Ag를 이용해서 다공질 SiC 반도체 / Ag 및 Ag 합금 / SiC 및 알루미나 기판간의 접합에 대해 연구하였고, Ag-20Ti-20Cu 필러 메탈의 경우 SiC 반도체의 고온용 전극으로 적용 가능할 것으로 나타났다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.373-377
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• 2004

We have investigated the electrical characterization of metal-oxide-semiconductor (MOS) capacitors formed on the inductively coupled plasma (ICP) etch-damaged both n- and p-type 4H-SiC. We found that there was an effect of a sacrificial oxidation treatment on the etch-damaged surfaces. Current-voltage and capacitance-voltage measurements of these MOS capacitors were used and referenced to those of prepared control samples without etch damage. It has been found that a sacrificial oxidation treatment can improve the electrical characteristics of MOS capacitors on etch-damaged 4H-SiC since the effective interface density and fixed oxide charges of etch-damaged samples have been found to increase while the breakdown field strength of the oxide decreased and the barrier height at the SiC-SiO$_2$ interface decreased for MOS capacitors on etch-damaged surfaces.

• Journal of Power Electronics
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• 제11권3호
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• pp.381-388
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• 2011

This article presents the development of a model for SiC power diodes based on the physics of the semiconductor. The model is able to simulate the behavior of the dynamics of the charges in the N- region based on the stored charge inside the SiC power diode, depending on the working regime of the device (turn-on, on-state, and turn-off). The optimal individual calculation of the ambipolar diffusion length for every phase of commutation allows for solving the ambipolar diffusion equation (ADE) using a very simple approach. By means of this methodology development a set of differential equations that models the main physical phenomena associated with the semiconductor power device are obtained. The model is developed in Pspice with acceptable simulation times and without convergence problems during its implementation.

• KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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• 제11C권4호
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• pp.99-106
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• 2001

An overview of Silicon Carbide (SiC) Static Induction Transistor (SIT) development is presented. Basic conduction mechanisms are introduced and discussed, including ohmic, exponential, and space charge limited conduction (SCLC) mechanisms. Additionally, the impact of velocity saturation and temperature effects on SCLC are reviewed. The small-signal model, breakdown voltage, power density, and different gate structures are also discussed, before a final review of published SiC SIT results. Published S-band (3-4 GHz) results include 9.5 dB of gain and output power of 120 W, and L-band (1.3 GHz) results include 400 W output power, 7.7 dB of gain, and power density of 16.7 W/cm.