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[국내논문] 1 um 미만의 나노트렌치 게이트 구조를 갖는 1,200 V 고효율 트렌치 게이트 필드스톱 IGBT 설계에 관한 연구
Design of 1,200 V Class High Efficiency Trench Gate Field Stop IGBT with Nano Trench Gate Structure 원문보기

전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, v.31 no.4, 2018년, pp.208 - 211  

강이구 (극동대학교 에너지IT공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper details the design of a 1,200 V class trench gate field stop IGBT (insulated gate bipolar transistor) with a nano gate structure smaller than 1 um. Decreasing the size is important for lowering the cost and increasing the efficiency of power devices because they are high-voltage switching...

주제어

#Nano gate structure   #Power devices   #Breakdown voltage   #On-state voltage drop  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 이러한 1,200 V급 고효율 트렌치 게이트 IGBT 소자의 구조에 대해서 소자의 공정 및 설계 파라미터를 도출함과 동시에 2-D 소자 및 공정시뮬레이터인 TCAD를 이용하여 해당 소자의 전기적인 특성을 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
파워 소자의 특징은? 파워 소자(power device)는, 전력장치용의 반도체소자이다. 전력의 변환이나 제어용으로 최적화되어 있어서, 전력 전자공학의 핵심 소자이며 고전압화⋅고전류화⋅고주파수화된 것이 특징이다 [1,2]. 전력 IGBT소자가 가장 많이 이용되는 분야는 전기자동차, 신재생에너지 인버터산업 분야 등이며, 600~1,700 V 이하의 전력 IGBT 소자가 사용되고 있다 [3,4].
게이트사이즈가 나노급으로 바뀌었을 때 장점은? 특히, 태양전지 등과 같은 신재생에너지가 가정뿐만 아니라 산업 전반에 적용되고 있어, 나노융합형 1,200 V급의 전력반도체의 필요성이 대두되고 있다 [5,6]. 게이트사이즈가 나노급인 1 um 이하로 줄어들면, 웨이퍼 장당 칩의 개수가 늘어나기 때문에 효율성 측면에서 큰 발전을 이루게 될 것이다.
전력 IGBT소자가 활용되는 산업은? 전력의 변환이나 제어용으로 최적화되어 있어서, 전력 전자공학의 핵심 소자이며 고전압화⋅고전류화⋅고주파수화된 것이 특징이다 [1,2]. 전력 IGBT소자가 가장 많이 이용되는 분야는 전기자동차, 신재생에너지 인버터산업 분야 등이며, 600~1,700 V 이하의 전력 IGBT 소자가 사용되고 있다 [3,4]. 최근에는 고효율 및 저비용을 실현하기 위해 나노 길이의 게이트 구조를 갖는 IGBT에 대한 연구가 활발히 움직이고 있다.
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참고문헌 (6)

  1. E. G. Kang, D. S. Oh, D. W. Kim, D. J. Kim, and M. Y. Sung, J. Korean Inst. Electr. Electron. Mater. Eng., 15, 758 (2002). [DOI: https://doi.org/10.4313/JKEM.2002.15.9.758] 

  2. J. I. Lee, S. M. Yang, Y. S. Bae, and M. Y. Sung, J. Korean Inst. Electr. Electron. Mater. Eng., 23, 190 (2010). [DOI: https://doi.org/10.4313/JKEM.2010.23.3.190] 

  3. T. Laska, M. Munzer, F. Pfirsch, C. Schaeffer, and T. Schmidt, Proc. 12th International Symposium on Power Semiconductor Devices & ICs. Proceedings (Cat. No.00CH 37094) (IEEE, Toulouse, France, 2000) p. 355. 

  4. B. S. Ahn, H. S. Chung, E. S. Jung, S. J. Kim, and E. G. Kang, J. Korean Inst. Electr. Electron. Mater. Eng., 25, 187 (2012). [DOI: https://doi.org/10.4313/JKEM.2012.25.3.187] 

  5. J. S. Lee, E. G. Kang, and M. Y. Sung, Microelectron. J., 39, 57 (2008). [DOI: https://doi.org/10.1016/j.mejo.2007.10.023] 

    상세보기 crossref

  6. Y. S. Hong, E. S. Jung, and E. G. Kang, J. Korean Inst. Electr. Electron. Mater. Eng., 25, 276 (2012). [DOI: https://doi.org/10.4313/JKEM.2012.25.4.276] 

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