• 제목/요약/키워드: trench MOSFET

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제안된 얕은 트랜치 격리에서 구조형태에 따른 제작 및 특성의 시뮬레이션 (Simulations of Fabrication and Characteristics according to Structure Formation in Proposed Shallow Trench Isolation)

  • 이용재
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.127-132
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    • 2012
  • 본 논문에서는, 초고집적 MOSFET를 위한 향상된 얕은 트랜치 접합 격리에서 높은 임계전압을 위한 활성영역 부분의 제안된 구조의 가장자리 효과를 시뮬레이션 하였다. 얕은 접합 격리는 트랜지스터와 트랜지스터 사이에서 전기적 격리를 하기 때문에 쌍보형-모스 기술에서 중요한 공정 요소이다. 시뮬레이션 결과, 얕은 트랜치 접합 격리 구조가 수동적인 전기적 기능 일지라도, 소자의 크기가 감소됨에 따라서, 초대규모 집적회로 공정의 응용에서 제안된 얕은 트랜치 격리 구조에서 전기적 특성의 영향은 전위차, 전계와 포화 임계 전압에서 높게 나타났다.

전력 반도체의 개발 동향 (Trends of Power Semiconductor Device)

  • 윤종만
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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    • pp.3-6
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    • 2004
  • 반도체 디자인, 공정 기술 및 패기지 기술의 발달에 따라 전력용 반도체는 소형화, 고성능화, 지능화하고 있다. 고속 구동이 용이한 때문에 MOSFET이나 IGBT등의 MOS-gate형 전력 반도체의 발전이 두드려지며, trench, charge balance, NPT 기술등이 패키지 기술과 더불어 이를 위한 주요 기술이 될것으로 보인다. SiC나 GaN등의 Wide Band Gap 물질들을 사용한 차세대 전력 반도체 연구도 활발히 진행되고 있다.

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STI구조를 갖는 nMOSFET의 채널 너비에 따른 Hot-Carrier 열화 현상에 관한 연구 (A Study on the Channel-Width Dependent Hot-Carrier Degradation of nMOSFET with STI)

  • 이성원;신형순
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권9호
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    • pp.638-643
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    • 2003
  • Channel width dependence of hot-carrier effect in nMOSFET with shallow trench isolation is analyzed. $I_{sub}$- $V_{G}$ and $\Delta$ $I_{ㅇ}$ measurement data show that MOSFETs with narrow channel-width are more susceptible to the hot-carrier degradation than MOSFETs with wide channel-width. By analysing $I_{sub}$/ $I_{D}$, linear $I_{D}$- $V_{G}$ characteristics, thicker oxide-thickness at the STI edge is identified as the reason for the channel-width dependent hot-carrier degradation. Using the charge-pumping method, $N_{it}$ generation due to the drain avalanche hot-carrier (DAHC) and channel hot-electron (CHE) stress are compared. are compared.

SOI기판과 트렌치 기법을 이용한 완전 절연된 MOSFET의 전기적인 특성에 관한 연구 (A new structure of completely isolated MOSFET using trench method with SOI)

  • 박윤식;강이구;김상식;성만영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.159-160
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    • 2002
  • 본 논문에서는 반도체 응용부문 중 그 활용도가 높은 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)의 새로운 구조를 제안하였다. 제안한 소자를 가지고 전자회로의 구성할 때 인접 디바이스들과 연계되어 발생되는 래치 업(latch-up)을 근본적으로 제거하고, 개별소자의 완전한 절연을 실현하였으며 누설전류 또한 제거된다. 이는 SOI기판 위에 벌크실리콘 공정을 이용하여 구현된다. 즉, 소자 양옆의 트랜치 웰(Trench-well)과 SOI 기판의 절연층으로 소자의 독립성을 지켜준다. 또한 게이트 절연층을 트랜치 구조로 기존 MOS구조의 채널 부분에 위치시키고 드레인과 소스를 위치시켜 자연적으로 자기정렬이 되어진다. 이와 같은 과정으로 게이트-소스, 게이트-드레인 기생 커패시터의 효과를 현저히 줄일 수 있다.

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TCAD 툴을 이용한 제안된 얕은 트랜치 격리의 시뮬레이션 (Simulations of Proposed Shallow Trench Isolation using TCAD Tool)

  • 이용재
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.93-98
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    • 2013
  • 본 논문에서는, 초고집적과 초고내압 MOSFET를 위한 높은 임계전압에서 제안한 구조의 얕은 트랜치 접합 격리 구조에 대한 시뮬레이션 하였다. 열전자 스트레스와 열 손상의 유전 강화 전계의 물리적 기본 모델들은 주위 온도와 스트레스 바이어스의 넓은 범위에 걸친 집적화된 소자들에 있어서 분석하는 전기적의 목표인 TCAD 툴을 이용하였다. 시뮬레이션 결과, 얕은 트랜치 접합 격리 구조가 수동적인 전기적 기능 일지라도, 소자의 크기가 감소됨에 따라서, 초대규모 집적회로 공정의 응용에서 제안된 얕은 트랜치 격리 구조가 전기적 특성에서 전위차, 전계와 포화 임계 전압이 높게 나타났다.

Diode and MOSFET Properties of Trench-Gate-Type Super-Barrier Rectifier with P-Body Implantation Condition for Power System Application

  • Won, Jong Il;Park, Kun Sik;Cho, Doo Hyung;Koo, Jin Gun;Kim, Sang Gi;Lee, Jin Ho
    • ETRI Journal
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    • 제38권2호
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    • pp.244-251
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    • 2016
  • In this paper, we investigate the electrical characteristics of two trench-gate-type super-barrier rectifiers (TSBRs) under different p-body implantation conditions (low and high). Also, design considerations for the TSBRs are discussed in this paper. The TSBRs' electrical properties depend strongly on their respective p-body implantation conditions. In the case of the TSBR with a low p-body implantation condition, it exhibits MOSFET-like properties, such as a low forward voltage ($V_F$) drop, high reverse leakage current, and a low peak reverse recovery current owing to a majority carrier operation. However, in the case of the TSBR with a high p-body implantation condition, it exhibits pn junction diode.like properties, such as a high $V_F$, low reverse leakage current, and high peak reverse recovery current owing to a minority carrier operation. As a result, the TSBR with a low p-body implantation condition is capable of operating as a MOSFET, and the TSBR with a high p-body implantation condition is capable of operating as either a pn junction diode or a MOSFET, but not both at the same time.

트렌치 측벽에 소오스를 형성하여 셀 피치를 줄인 수직형 전력 모오스 트렌지스터 (Reduced Cell Pitch of Vertical Power MOSFET By Forming Source on the Trench Sidewall)

  • 박일용
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1550-1552
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    • 2003
  • 고밀도의 트렌치 전력 MOSFET를 제작하는 데 있어서 새로운 소자의 구조와 공정을 제시하고 이차원 소자 및 공정 시뮬레이터를 이용하여 검증했다. 트렌치 게이트 MOSFET의 온-저항을 낮추기 위해 셀 피치가 서브-마이크론으로 발전할 경우 문제가 되는 소오스 영역을 확보하고자 p-base의 음 접촉을 위한 P+ 영역과 N+ 소오스 등이 트렌치의 측벽에 형성되고, 트렌치 게이트는 그 아래에 매몰된 구조를 제안했다. 시뮬레이션 결과는 항복전압이 45 V이고, 온-저항이 12.9m${\Omega}{\cdot}mm^2$로 향상된 trade-off 특성을 보였다.

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전기자동차 배터리 충전을 위한 DC - DC컨버터용 Super Junction MOSFET 설계에 관한 연구 (Study on the Design of DC-DC Converter for Super Junction MOSFET Battery Charger of Electric Vehicles)

  • 김범준;홍영성;심관필;강이구
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제26권8호
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    • pp.587-590
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    • 2013
  • Release competition and development of eco-friendly vehicles have been conducted violently also automaker, it will be a high growth industry of the charger and battery, which is the driving source of the motor of an electric vehicle. Reduces the on-resistance power elements DC - DC converter for battery charger for electric vehicles, must minimize switching losses. Should have a low on-resistance power than existing products. Compare the Super Junction MOSFET and Planar MOSFET, As a result, super junction MOSFET improve on about 87.4% on-state voltage drop performance than planar MOSFET.

EST(Emitter Switched Thyristor) 소자의 트랜치 전극에 의한 특성 변화 연구 (A Study on the Change of Electrical Characteristics in the EST(Emitter Switched Thyristor) with Trench Electrodes)

  • 김대원;성만영;강이구
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.259-266
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    • 2004
  • In this paper. a new two types of EST(Emitter Switched Thyristor) structures are proposed to improve the electrical characteristics including the current saturation capability. Besides, the two dimensional numerical simulations were carried out using MEDICI to verify the validity of the device and examine the electrical characteristics. First, a vortical trench electrode EST device is proposed to improve snap-back effect and its blocking voltage. Second, a dual trench gate EST device is proposed to obtain high voltage current saturation characteristics and high blocking voltage and to eliminate snap-back effect. The two proposed devices have superior electrical characteristics when compared to conventional devices. In the vertical trench electrode EST, the snap-back effect is considerably improved by using the vertical trench gate and cathode electrode and the blocking voltage is one times better than that of the conventional EST. And in the dual trench gate EST, the snap-back effect is completely removed by using the series turn-on and turn-off MOSFET and the blocking voltage is one times better than that of the conventional EST. Especially current saturation capability is three times better than that of the other EST.

The Electrical Characteristics of Power FET using Super Junction for Advance Power Modules

  • Kang, Ey Goo
    • 전기전자학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.360-364
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    • 2013
  • The maximum breakdown voltage's characteristic within the Super Junction MOSFET structure comes from N-Drift and P-Pillar's charge balance. By developing P-Pillar from Planar MOSFET, it was confirmed that the breakdown voltage is improved through charge balance, and by setting the gate voltage at 10V, the characteristic comparisons of Planar MOSFET and Super Junction MOSFET are shown in picture 6. The results show that it had the same breakdown voltage as Planar MOSFET which increased temperature resistance by 87.4% at $.019{\Omega}cm^2$ which shows that by the temperature resistance increasing, the power module's power dissipation improved.