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제안 방법
- 그림 2는 기존의 Trench IGBT와 제안된 Dual channel's 가진 Trench IGBT의 순방향 Ⅰ-Ⅴ 특성곡선이다, 제안된 구조의 PV 특성은 기존의 구조와 거의 비슷함을 확인할 우 있다. 기존 구조에서는 gate에 전압을 인가시 trench gate 하단에 형성되는 accumulation 영역으로 인해 charge neutrality relationship을 맞추기 위해 더 많은 hole들이 anode로부터 유입되는데 비해서 제안된 구조는 dual channel을 형성시킴으로써 electron0) 유입되는 경로를 두 곳으로 만듦으로써 snode로부터 더 많은 hole이 유입되게 만든다. 그림 3에 VC=15V, h = 100A/cm2 일 때의 hole carrier 농도를 타나내었다.
- 기존의 Trench IGBT의 latch-up 특성을 개선시키기 위햬 Dual Channel을 가진 Trench IGBT를 제안하였다. 제안된 구조는 Dual Channel을 형성하여 electron 구동전류를 증가시키고 anode단으로부터 유입된 hole 전류를 분산시켜 latch-up 특성을 향상시켰다.
- 소자의 순방향 Ⅰ-Ⅴ특성을 조사하기 위해 게이트에 15 V를 인가하고 anode의 전압을 증가시키면서 특성을 살펴보았다. 그림 2는 기존의 Trench IGBT와 제안된 Dual channel's 가진 Trench IGBT의 순방향 Ⅰ-Ⅴ 특성곡선이다, 제안된 구조의 PV 특성은 기존의 구조와 거의 비슷함을 확인할 우 있다.
- 기존의 구조와 제안된 구조를 비교. 연구하기 위해 2차원 소자 시뮬레이터인 MEDICI를 사용하여 on 특성을 조사하였다. 표 1에 시뮬레이션에 사용된 여러 변수들의 값을 나타냈다.
- 제안된 구조는 Dual Channel을 형성하여 electron 구동전류를 증가시키고 anode단으로부터 유입된 hole 전류를 분산시켜 latch-up 특성을 향상시켰다. 시뮬레이션 결과 제안된 구조는 2850 A/cm2에서 latch-up이일어나는데 비해 기존의 구조는 1610 A/cm2에서 latch-up이 일어나므로 기존구조에 비해 latching current density가 77.
- 그림 1(a)는 기존의 Trench IGBT의 단면도이고 그림 1(b)는 제안된 Dual Chanel을 가진 Trench IGBT의 단면도이다. 제안된 구조의 경우 기존의 trench gate 하단에 추가로 p+ colloctor 영역을 형성 시켜 하나의 gate로 2개의 channeK 형성하였으며, latchnp시에 diverter의 역할을 할 수 있도록 하였다. 기존의 구조와 제안된 구조를 비교.
데이터처리
- 제안된 구조의 경우 기존의 trench gate 하단에 추가로 p+ colloctor 영역을 형성 시켜 하나의 gate로 2개의 channeK 형성하였으며, latchnp시에 diverter의 역할을 할 수 있도록 하였다. 기존의 구조와 제안된 구조를 비교. 연구하기 위해 2차원 소자 시뮬레이터인 MEDICI를 사용하여 on 특성을 조사하였다.
- latch-up 특성을 개선시킨 소자이다. 기존의 구조와 제안한 구조의 on 특성을 MEDICI를 사용하여 비교 검토하고 그 타당성을 검증하였다.
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