본문 바로가기
HOME> 논문 > 논문 검색상세

학위논문 상세정보

광대역 반도체 트랜지스터의 성능 모델링 및 소자 특성에 관한 연구 원문보기
Study on The Performance Modeling and Device Characteristics of Wide band-gap Semiconductor Transistor

  • 저자

    朴昇旭

  • 학위수여기관

    명지대학교

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    無機材料工學

  • 지도교수

  • 발행년도

    2001

  • 총페이지

    73 p.

  • 키워드

    광대역 반도체 트랜지스터 성능모델링 소자특성;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T8949080&outLink=K  

  • 초록

    광대역 밴드캡을 가지는 SiC 및 GaN는 고온 고출력 전자소자로 응용이 기대되는 반도체 재료이다. 하지만 아직까지 이러한 재료에 대한 공정 조건 및 시뮬레이션 확립은 미약한 상황이다. 본 연구에서는 고출력 소자 및 고주파 소자로 사용되어지는 SiC MESFET, AlGaN HFET 소자의 DC 및 RF 그리고 고출력 동작시 발생될 것으로 예견되는 열에 대한 문제를 해결하기 위하여 열에 대한 문제를 시뮬레이션을 통하여 연구하였다. SiC MESFET의 경우 이동도 모델 및 SiC wafer상에서 존재하는 결함 등을 Trap 및 Incomplete 모델 등을 사용하여 시뮬레이션 한 결과 Caughey-Thomas 이동도 모델과 Incomplete 모델을 적용하였을 때 실험 결과와 가장 잘 일치하는 결과를 얻을 수 있었다. 모델링 결과 V_g=O V일 때 약 I_d=100mA 였고 knee 전압은 약 5V 정도로 나타났으며 V_T=-11 V였으며 애벌랜치 항복을 고려하여 항복 전압을 예측한 결과 196 V로 나타났다. 또한 동작온도에 따른 소자의 특성 분석 결과 온도의 증가에 따라 게이트 누설 전류가 커짐을 확인 할 수 있었고 이러한 게이트 누설 전류는 높은 쇼트키 장벽 형성에 따라 감소됨을 확인할 수 있었다. AlGaN HFET 연구는 소자의 기판에 따른 thermal 효과를 모델링을 통하여 분석하였다. 사파이어 기판에서 제작된 AlGaN/GaN HFET의 모델링 결과와 실제 소자 측정 결과는 매우 잘 일치하는 thermal 효과를 보였으며 핀치오프전압 및 knee 전압 등 또한 모델링 결과와 실제 소자측정 결과가 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 기판 변화에 따른 소자의 열 특성을 예측한 결과 SiC 기판을 사용하여 thermal 모델링 한 소자가 DC 및 RF 특성 모두 가장 우수한 특성을 보였다. 본 연구를 통하여 확립된 SiC MESFET, AlGaN/GaN HFET 모델링 변수등은 소자의 제작과 특성 분석 등에 많은 도움을 줄 것이라 생각된다.


    SiC and GaN are one of the promising semiconductor materials that have wide band gap for application of high power and temperature. But It is unstable the process condition and simulation confirmation until now. In this research, we studied on the DC, RF and thermal effect of SiC MESFET and AIGaN HFET through simulation. In the case of SiC MESFET, Trap and Incomplete Model were used for defect models on the SiC wafer. And Caughey-Thomas mobility model and Fixed mobility model were used for mobility models. As a result of simulation, When we applied Caughey-Thomas mobility model and Incomplete model. We obtained the result that is appropriate for experiment result. Following as the simulation, In case of V_g=0 V is I_d=100 mA. Knee voltage is 5 V with V_T=-11 V approximately. The Breakdown voltage is 196 V with a regard to avalanche breakdown in simulation experiment. Also, gate leakage current confirm to increase as a rising temperature of property analysis result of device according to activation temperature. Therefore, gate leakage current confirm to decrease formation of high schottky barrier. Study of AlGaN HFET analyzed thermal effect of device through simulation. There are very similar to confirm between modeling result of fabricated AIGaN/GaN HFET, and measurement result of practical device. As it were, there are similar to confirm between modeling result of pinch-off voltage and Knee voltage, and measurement result of practical device. It has proved thermal modeling of AlGaN HFET as function of Substrate variation that is good property of DC and RF with usage of SIC substrate. In this study, there will be helpful for fabrication of device and analysis of property as following simulation parameters, SiC MESFET, AlGaN/GaN HFET in my opinion.


 활용도 분석

  • 상세보기

    amChart 영역
  • 원문보기

    amChart 영역