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- 저자 : 안병섭(Byoung Sup Ahn) (검색결과 6 건)
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IGBT 구조의 JFET영역 변화에 따른 온-상태 전압강하 특성 향상을 위한 연구
안병섭,강이구,Ahn, Byoung-Sup,Kang, Ey-Goo 한국전기전자학회 2018 전기전자학회논문지 Vol.22 No.2
본 연구는 IGBT 구조에서 JFET 영역의 드라이브 인 확산거리 및 JFET영역의 윈도우의 크기에 따라서 항복전압과 온상태 전압강하 특성을 분석하였다. 시간은 동일하게 하면서 온도를 상승시켜 확산거리를 조정하였으며, 그 결과 항복전압은 감소되나, 온 상태 전압 강하 특성은 현저하게 좋아지는 것을 알 수 있었다. 따라서 드리프트 층의 비저항을 변화시켜 항복전압을 1440V로 고정하여 1.15V의 낮은 온 상태 전압 강하 값을 얻을 수 있었다. 따라서 본 연구결과를 토대로 Planar Gate IGBT에서는 JFET 영역의 공정 및 설계 파라미터를 효율적으로 조절한다면 같은 항복전압을 기준으로 상당히 낮은 온 상태 전압 강하 값을 확보할 수 있어, 소비전력의 측면에서 충분히 활용할 수 있을 것으로 판단된다. Power semiconductors are semiconductors capable of controlling power over 1W and are mainly used as switches. This power semiconductor device has been developed with the goal of reducing power consumption and high breakdown voltage. This research was analyzed electrical characteristics of IGBT(Insulated Gate Biopolar Transistor) according to diffusion length of JFET region. The Diffusion length of JFET region was controlled by temperature and time using T-CAD simulator. As a result of experiments, we could obtain 1.14V low on state voltage drop by fixing 1440V breakdown voltage.
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고전압 Field Stop IGBT의 최적화 설계에 관한 연구
안병섭,장란향,류용,강이구,Ahn, Byoung-Sup,Zhang, Lanxiang,Liu, Yong,Kang, Ey Goo 한국전기전자재료학회 2015 전기전자재료학회논문지 Vol.28 No.8
Power semiconductor device has a very long history among semiconductor, since the invention of low-pressure bipolar transistor 1947, and so far from small capacity to withstand voltage-current, high-speed and high-frequency characteristics have been developed with high function. In this study, the PWM IC Switch to the main parts used in IGBT (insulated gate bipolar transistor) for the low power loss and high drive capability of the simulator to Synopsys' T-CAD used by the 1,700 V NPT Planar IGBT, 1,700 V FS was a study of the Planar IGBT, the results confirmed that IGBT 1,700 V FS Planar is making about 11 percent less than the first designed NPT Planar IGBT.
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안병섭,정헌석,정은식,김성종,강이구,Ahn, Byoung-Sup,Chung, Hun-Suk,Jung, Eun-Sik,Kim, Seong-Jong,Kang, Ey-Goo 한국전기전자재료학회 2012 전기전자재료학회논문지 Vol.25 No.3
Development of new efficient, high voltage switching devices with wide safe operating area and low on-state losses has received considerable attention in recent years. One of those structures with a very effective geometrical design is the trench gate Insulated Gate Bipolar Transistor(IGBT).power IGBT devices are optimized for high-voltage low-power design, decided to aim. Class 1,200 V NPT Planer IGBT, 1,200 V NPT Trench IGBT for class has been studied.
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4.5 kV급 Super Junction IGBT의 Pillar 간격에 따른 전기적 특성 분석
이건희,안병섭,강이구,Lee, Geon Hee,Ahn, Byoung Sup,Kang, Ey Goo 한국전기전자재료학회 2020 전기전자재료학회논문지 Vol.33 No.3
This study focuses on a pillar in which is implanted a P-type maneuver under a P base. This structure is called a super junction structure. By inserting the pillar, the electric field concentrated on the P base is shared by the pillar, so the columns can be dispersed while maintaining a high breakdown voltage. Ten pillars were generated during the multi epitaxial process. The interval between pillars is varied to optimize the electric field to be concentrated on the pillar at a threshold voltage of 6 V, a yield voltage of 4,500 V, and an on-state voltage drop of 3.8 V. The density of the filler gradually decreased when the interval was extended by implanting a filler with the same density. The results confirmed that the size of the depletion layer between the filler and the N-epitaxy layer was reduced, and the current flowing along the N-epitaxy layer was increased. As the interval between the fillers decreased, the cost of the epitaxial process also decreased. However, it is possible to confirm the trade-off relationship that deteriorated the electrical characteristics and efficiency.
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Super Junction IGBT 필러 내부 Trench SiO₂성장에 따른 전기적 특성에 관한 연구
이건희(Geon Hee Lee),안병섭(Byoung Sup Ahn),강이구(Ey Goo Kang) 한국전기전자학회 2021 전기전자학회논문지 Vol.25 No.2
Super Junction구조는 항복전압과 온-상태 전압강하의 트레이드-오프 특성을 개선하고자 제안된 구조이다. 본 논문은 Super Junction IGBT P-Pillar 내부 영역에 Trench SiO₂를 성장시킨 구조를 제안한다. Super Junction구조에 인가되는 전계를 3D로 관찰 시 P-Pillar 내부에 전계가 인가되지 않는 영역을 확인하였다. Pillar영역의 부분저항은 각 Pillar의 크기와 항복전압에 의해 변동되는데 전계가 인가되지 않는 P-Pillar 내부 영역을 Trench 한 후 SiO₂를 성장시켜 P-Pillar의 크기를 감소시킨다. 4.5㎸의 동일한 항복전압을 가질 때 온-상태 전압강하 특성이 Field Stop IGBT 대비 약 58%, 기존의 Super Junction IGBT 대비 19% 향상되는 것을 확인하였다. This paper proposes a structure in which Trench SiO₂ is grown inside of Super Junction IGBT P-Pillar. When observing the electric field in 3D, we checked the region where the electric field have not affected inside of the P-Pillar. The pillar region’s portion resistance is varied by the breakdown voltage and size of each pillar, which reduces the size by growing SiO₂ after trenching has no field effect inside of that. At 4.5㎸ the same breakdown voltage, it was confirmed that the On-state voltage drop improved by about 58%, 19% compared to Field Stop IGBT and conventional Super Junction IGBT.
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1,200V 급 Trench Gate Field stop IGBT 공정변수에 따른 스위칭 특성 연구
조창현(Chang Hyeon Jo),김대희(Dea Hee Kim),안병섭(Byoung Sup Ahn),강이구(Ey Goo Kang) 한국전기전자학회 2021 전기전자학회논문지 Vol.25 No.2
IGBT는 MOSFET과 BJT의 구조를 동시에 포함하고 있는 전력반도체 소자이며, MOSFET의 빠른 스위칭 속도와 BJT의 고 내압, 높은 전류내량 특성을 갖고 있다. GBT는 높은 항복전압, 낮은 VCE-SAT, 빠른 스위칭 속도, 고 신뢰성의 이상적인 파워 반도체 소자의 요구사항을 목표로 하는 소자이다. 본 논문에서는 1,200V 급 Trench Gate Field Stop IGBT의 상단 공정 파라미터인 Gate oxide thickness, Trench Gate Width, P+ Emitter width를 변화시키면서 변화하는 Eoff, VCE-SAT을 분석하였고, 이에 따른 최적의 상단 공정 파라미터를 제시하였다. Synopsys T-CAD Simulator를 통해 항복전압 1,470V와 VCE-SAT 2.17V, Eon 0.361mJ, Eoff 1.152mJ의 전기적 특성을 갖는 IGBT 소자를 구현하였다. IGBT is a power semiconductor device that contains both MOSFET and BJT structures, and it has fast switching speed of MOSFET, high breakdown voltage and high current of BJT characteristics. IGBT is a device that targets the requirements of an ideal power semiconductor device with high breakdown voltage, low VCE-SAT, fast switching speed and high reliability. In this paper, we analyzed Gate oxide thickness, Trench Gate Width, and P+Emitter width, which are the top process parameters of 1,200V Trench Gate Field Stop IGBT, and suggested the optimized top process parameters. Using the Synopsys T-CAD Simulator, we designed IGBT devices with electrical characteristics that has breakdown voltage of 1,470 V, VCE-SAT 2.17 V, Eon 0.361 mJ and Eoff 1.152 mJ.
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