P-Emitter의 길이, 구조가 Asymmetric SiC MOSFET 소자 성능에 미치는 영향

김동현; 구상모

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김동현 구상모

저널정보: 한국전기전자재료학회 전기전자재료학회논문지 전기전자재료학회논문지 제33권 제2호

발행연도: 2020.1

수록면: 83 - 87 (5page)

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SiC MOSFET은 Si IGBT와 비교하여 힘든 스위칭 회로에서 보다 짧은 스위칭 시간 및 더 높은 속도와 더 낮은 손실을 가진다. 현재 시장에 나와있는 부품의 대부분은 SiC의 평면 DMOSFET을 기초로 한다. 평면 채널의 낮은 전도도를 줄이기 위해, 이 장치는 완전히 켜기 위해 높은 산화물 장에서 작동되어야 한다. 따라서 4MV/cm 이상의 영구적인 게이트 옥사이드 응장력의 결과로 발생할 수 있는 높은 전계 고장률에 특히 주의해야 한다. SiC 트렌치 MOSFET은 태양열, 구동장치, EV 충전소와 같은 장기적인 용도에 사용될 예정이다. 이것은 SiC 트렌치 MOSFET의 신뢰성은 확장된 시험으로 보장되고 검증되어야 하며 따라서 국소장의 신뢰성은 SiC 트렌치 MOSFET의 중요한 문제 중 하나이다. 본 논문에서는 차세대 전력반도체 소자인 4H-SiC MOSFET을 이용하여 구조적 변환을 통한 연구를 하였다. 우리는 TCAD 시뮬레이션을 이용하여 새로운 구조인 Asymmetric구조를 제안하였다. 이를 가지고 symmetric과의 전기적 특성을 비교 분석하였다. Asymmetric구조는 오른쪽에 P-emitter를 도입한 구조로, 2차원의 공핍 효과를 통해 전계 분포가 개선되며, 항복전압이 증가한다. 제안한 Asymmetric구조는 Symmetric구조보다 baliga figure of merit이 100% 더 높고 항복 전압이 약70% 향상되었다.

참고문헌 (9)

참고문헌 신청

D. Peters / 2017 / Proc. PCIM Europe 2017; International Exhibition and Conference for Power Electronics, Intelligent Motion, Renewable Energy and Energy Management :1

S. Ryu / 2015 / Semicond. Sci. Technol 30:084001

T. Kimoto / 2014 / Fundamentals of Silicon Carbide Technology: Growth, Characterization, Devices, and Applications / John Wiley & Sons Singapore Pte. Ltd

K. Matocha / 2016 / Mater. Sci. Forum 858:803

R. Siemieniec / 2017 / Proc. 2017 19th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE’17 ECCE Europe) :1

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