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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 차호영
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 홍익대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수6
이 논문의 연구 히스토리 (2)
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본 논문에서는 최근 많은 연구가 집중되고 있는 실리콘기판에 성장한 AlGaN/GaN 웨이퍼를 사용하여 전력소자를 제작 하였으며, 채널 폭과 실리콘 기판의 두께에 따른 자체 발열 현상을 측정과 전산모사를 통하여 분석하였다. 그리고 이를 기반으로 다채널을 갖는 대면적 전력 소자 설계에서 최대전류를 얻기 위하여 열 방출을 효과적으로 할 수 있는 구조를 제안하였다.
높은 전류밀도를 갖는 AlGaN/GaN 전력 소자는 소자 동작 시에 발생하는 자체 발열 현상으로 인해 소자의 전류-전압특성이 저하된다. 특히 열전도도가 낮은 실리콘기판을 사용할 경우 더욱 심각한 문제를 발생 시킨다. 또한 대면적 소자의 경우 큰 전류가 흐르기 때문에 발열에 의한 문제를 고려해야 한다. 발열을 감소시키는 방법에는 열전달과 대류가 보다 활발히 이루어지도록 하는 것과 기판 박판화 (thinning)을 통해 기판으로 열이 더욱 잘 빠져 나갈 수 있도록 하는 것 그리고 열전도도가 높은 물질을 패키징에 사용하는 방법 등이 있는데 본 논문에서는 비아홀과 공통전극을 사용하고, 실리콘기판을 100 μm로 얇게 하여 래핑 (lapping)을 하지 않은 소자 대비하여 전류의 증가와 채널온도 감소 효과를 확인하였다.
높은 전류밀도를 갖는 AlGaN/GaN 전력 소자는 소자 동작 시에 발생하는 자체 발열 현상으로 인해 소자의 전류-전압특성이 저하된다. 특히 열전도도가 낮은 실리콘기판을 사용할 경우 더욱 심각한 문제를 발생 시킨다. 또한 대면적 소자의 경우 큰 전류가 흐르기 때문에 발열에 의한 문제를 고려해야 한다. 발열을 감소시키는 방법에는 열전달과 대류가 보다 활발히 이루어지도록 하는 것과 기판 박판화 (thinning)을 통해 기판으로 열이 더욱 잘 빠져 나갈 수 있도록 하는 것 그리고 열전도도가 높은 물질을 패키징에 사용하는 방법 등이 있는데 본 논문에서는 비아홀과 공통전극을 사용하고, 실리콘기판을 100 μm로 얇게 하여 래핑 (lapping)을 하지 않은 소자 대비하여 전류의 증가와 채널온도 감소 효과를 확인하였다.
목차
제 1 장 서 론 11.1 연구배경 및 목적 11.2 개 요 6제 2 장 AlGaN/GaN-on-Si HFETs 72.1 AlGaN/GaN-on-Si HFETs의 배경 이론 72.2 자체발열 효과 122.3 AlGaN/GaN-on-Si HFETs 전산모사 기본 구조 142.3.1 Mesh 최적화 조건 142.3.2 단일 소자의 구조 152.3.3 실리콘 기판 두께에 따른 결과 162.3.4 채널 수에 따른 전산모사 결과 17제 3 장 AlGaN/GaN-on-Si HFETs의 자체발열 193.1 AlGaN/GaN-on-Si HFETs의 자체발열 현상 193.2 기판 박판화를 통한 특성 개선 27제 4 장 효과적 열 방출을 위한 소자 구조 제안 304.1 구조에 따른 다채널 소자의 특성 비교 30제 5 장 결론 및 향후 연구과제 35참고문헌 36영문요약 39
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