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NTIS 바로가기전기전자학회논문지 = Journal of IKEEE, v.23 no.1, 2019년, pp.193 - 199
최준행 (School of Electronic and Electrical Engineering, Hongik University) , 차호영 (School of Electronic and Electrical Engineering, Hongik University)
In this study, we have proposed a floating metal guard ring structure based on TCAD simulation in order to enhance the breakdown voltage characteristics of gallium oxide (
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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Ga2O3의 장점은 무엇인가? | Ga2O3은 매우 넓은 에너지 밴드갭(4.9 eV)과 높은 항복전계(8 MV/cm)로 극단파장 자외선 발광 및 감지 센서와 고전력 스위칭 소자 응용분야에 그 활용도가 높을 것으로 기대된다[11, 12, 13]. 다만 아직까지 소자 공정 기술의 수준이 개발 초기 단계이며 일반적인 전력반도체 소자 제작에 사용되는 P-형 도핑 구현을 위한 에피 성장 기술이나 이온 주입 기술이 보고되지 않은 상태이다. | |
SiC나 GaN의 단점을 보완하기 위한 후보재료는 무엇인가? | 하지만, 가격대 성능비가 매우 중요한 전력 반도체 시장에서 SiC나 GaN가 시장 점유율이 아직까지 매우 낮은 이유는 고가의 단결정 기판이 큰 장벽이 되고 있다[3, 4]. 위와 같은 단점을 보완 할 수 있으며 우수한 재료 특성과 대량 생산에 적합한 반도체 소재 후보로 최근 산화갈륨(Ga2O3)이 높은 관심을 받으며 활발한 연구가 진행되고 있다[5, 6, 7, 8, 9, 10]. | |
가드링 구조를 도입함으로서 개선된 성능은 무엇인가? | 본 연구에서는 TCAD 시뮬레이션을 사용하여 산화갈륨 ($Ga_2O_3$) 기반 수직형 쇼트키 장벽 다이오드 고전압 스위칭 소자의 항복전압 특성을 개선하기 위한 가드링 구조를 이온 주입이 필요 없는 간단한 플로팅 금속 구조를 활용하여 제안하였다. 가드링 구조를 도입하여 양극 모서리에 집중되던 전계를 감소시켜 항복전압 성능 개선을 확인하였으며, 이때 금속 가드링의 폭과 간격 및 개수에 따른 항복전압 특성 분석을 전류-전압 특성과 내부 전계 및 포텐셜 분포를 함께 분석하여 최적화를 수행하였다. N형 전자 전송층의 도핑농도가 $5{\times}10^{16}cm^{-3}$이고 두께가 $5{\mu}m$인 구조에 대하여 $1. |
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