초록 ▼

양성자 조사 기술을 반도체 소자 기술에 적용하여 실리콘 전력소자의 소수캐리러 수명 제어기술을 개발하였다. 펀치스루형 및 비 펀치 스루형 다이오드에 다양한 에너지와 도즈로 양성자를 주입하여 다이오드를 제작하고 그 특성을 분석하였다. 최적조건으로 양성자가 주입된 비 펀치 스루 다이오드의 역방향회복시간은 최초소자의 20$\%$ 값을 가졌으며 동작 전류 5A를 위한 순방향 전압강하는 최초소자 0.93V에서 1.1V로 증가하였다. 역바이어스 100V에서 누설전류는 64nA의 값을 가졌으며 역방향항복전압은 큰 차이가 없었다

양성자 조사 기술을 반도체 소자 기술에 적용하여 실리콘 전력소자의 소수캐리러 수명 제어기술을 개발하였다. 펀치스루형 및 비 펀치 스루형 다이오드에 다양한 에너지와 도즈로 양성자를 주입하여 다이오드를 제작하고 그 특성을 분석하였다. 최적조건으로 양성자가 주입된 비 펀치 스루 다이오드의 역방향회복시간은 최초소자의 20$\%$ 값을 가졌으며 동작 전류 5A를 위한 순방향 전압강하는 최초소자 0.93V에서 1.1V로 증가하였다. 역바이어스 100V에서 누설전류는 64nA의 값을 가졌으며 역방향항복전압은 큰 차이가 없었다. 펀치스루 다이오드에서는 역방향회복시간을 최초소자와 비교하여 45$\%$, 전자선이 조사된 소자와 비교하여 73$\%$로 단축시킬 수 있었다. 동작 전류 2A를 위한 순방향 전압강하는 1.2V에서 1.5V로 증가하였으며 전자선이 조사된 소자와는 큰 차이가 없었다. 양성자 주입 유도 rufkga의 분석은 DLTS 분석으로 이루어졌으며 결함의 근원, 밀도, 에너지상태등을 분석하였다. 이상과 같이 양성자 주입기술을 이용하여 tm위칭 동작속도 향상에 따른 부작용이 최소화된 고속 동작 다이오드 제조기술을 개발하였다.

Abstract ▼

A new technology for minority carrier lifetime control in si has been developed employing proton irradiation. Proton irradiation with various dose of energy has been carried out into non punch-through diode and punch through diode. The electrical properties, such as forward current-voltage, reverse

A new technology for minority carrier lifetime control in si has been developed employing proton irradiation. Proton irradiation with various dose of energy has been carried out into non punch-through diode and punch through diode. The electrical properties, such as forward current-voltage, reverse leakage current, breakdown voltage, capacitance-voltage and doping profile were analyzed. reverse recovery characteristics of diode was analyzed to investigate the switching property of diode. The reverse recovery time of device was reduced to about 20$\%$ compared to that of original device without irradiation in the case of non punch through diode. The forward voltage drop increased to 1.1V from original value of 0.93V for forward current of 5A. The reverse leakage current increased to 64nA at the bias of 100V. The reverse breakdown voltage had almost the same value of original device. For the punch-through diode, reverse recovery time was 45$\%$ of original device and 73$\%$ of electron irradiated diode. The forward voltage drop was increased to 1.5V from 1.2V for 2A forward current. Reverse leakage current had the value of 100nA or so. The reverse breakdown voltage was almost the same as that of original value. The defects produced by proton irradiation were investigated by using DLTS. Their origin, density, and energy state were analyzed.