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본 논문에서는 U-MOSFET 내부의 기생 body 다이오드(PN diode)를 쇼트키 body 다이오드(Schottky body diode)로 대체한 50V급 전력 U-MOSFET을 제안하였다. 쇼트키 다이오드는 PN 다이오드와 비교 시, 역 회복 손실(reverse recovery loss)을 감소시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 따라서 전력 MOSFET의 기생 body 다이오드를 쇼트키 body 다이오드를 대신함으로써 역 회복 손실을 최소화 할 수 있다. 제안된 쇼트키 body 다이오드(Schottky body diode) U-MOSFET(SU-MOS)를 conventional U-MOSFET(CU-MOS)와 전기적 특성을 비교한 결과, 전달(transfer) 및 출력(output)특성, 항복(breakdown)전압 등 정적(static) 특성의 변화 없이 감소된 역 회복 손실을 얻을 수 있었다. 즉, 쇼트키 다이오드의 폭(width)이 0.2μm, 쇼트키 장벽 높이(Schottky barrier height)가 0.8eV일 때 첨두 역전류(peak reverse current)는 21.09%, 역 회복 시간(reverse recovery time)은 7.68% 감소하였고, 성능지수(figure of merit(FOM))는 35% 향상되었다. 제안된 소자의 특성은 Synopsys사의 Sentaurus TCAD를 사용하여 분석되었다.

In this paper, 50V power U-MOSFET which replace the body(PN) diode with Schottky is proposed. As already known, Schottky diode has the advantage of reduced reverse recovery loss than PN diode. Thus, the power MOSFET with integrated Schottky integrated can minimize the reverse recovery loss. The proposed Schottky body diode U-MOSFET(SU-MOS) shows reduction of reverse recovery loss with the same transfer, output characteristic and breakdown voltage. As a result, 21.09% reduction in peak reverse current, 7.68% reduction in reverse recovery time and 35% improvement in figure of merit(FOM) are observed when the Schottky width is 0.2μm and the Schottky barrier height is 0.8eV compared to conventional U-MOSFET(CU-MOS). The device characteristics are analyzed through the Synopsys Sentaurus TCAD tool.

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기사명 저자명 페이지 원문 목차
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A Novel Structure for the Improved Switching Time of 50V Class Vertical Power MOSFET 조두형, 박건식, 김광수 pp.110-117

4K-UHD 영상을 지원하는 실시간 통합 복호기용 부화소 보간 회로 설계 이수정, 조경순 pp.1-9

인체 흉부 영상 복원을 위한 행렬 적응 조정 방법의 적용 전민호, 김경연 pp.33-40

Isolation Enhancement of Internal MIMO Antenna Pil Hyun Jung, 양운근 pp.18-26
A Flexible and Tunable Microwave Photonic Filter Based on Adjustable Optical Frequency Comb Source Thanh Tuan Tran, 서동선 pp.27-32

Measurement Technique of Ozone Density by Using UV Sensor System Nguyen Huu Trung, Le Van Men, Nguyen Van Hieu pp.80-86

모바일기기 배터리용 초소형 파워 커넥터 해석 이근명, 오웅, 유성규, 송병석 pp.101-109

클라우드 기반의 모바일 지능형 관제시스템에서의 움직임 감지 알고리즘에 관한 연구 박성기, 김옥환 pp.58-63

다이렉트 듀티비 제어에 의한 태양광 가로등용 충전제어기에 관한 연구 장한기, 임중열 pp.118-123

Schottky Body Diode를 집적하여 향상된 Reverse Recovery 특성을 가지는 50V Power MOSFET 이병화, 조두형, 김광수 pp.94-100

Maximum Boost Space Vector Pulse-Width Modulation Strategy of Z-Source Inverters 김성환, 박장현 pp.73-79

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실리콘 트랜치 구조 형성용 유전체 평탄화 공정 조일환, 서동선 pp.41-44

박막 캔틸레버 어레이 센서를 이용한 질병 진단기 설계 및 구현 정승표, 최준규, 이정훈, 박주성 pp.52-57

참고문헌 (8건) : 자료제공( 네이버학술정보 )

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번호 참고문헌 국회도서관 소장유무
1 Optimization of the tradeoff between switching speed of the internal diode and on-resistance in gold- and platinum-implanted power metal-oxide-semiconductor devices 네이버 미소장
2 Comparison of gold, platinum, and electron irradiation for controlling lifetime in power rectifiers 네이버 미소장
3 Electron Devices Society Archival Collection on DVD 네이버 미소장
4 Fast reverse recovery body diode in high-voltage VDMOSFET using cell-distributed Schottky contacts 네이버 미소장
5 Calafut D., “Trench power MOSFET lowside switch with optimized integrated Schottky diode”, Power Semiconductor Devices and ICs, 2004., pp. 397-400, 2004 미소장
6 B. J. Baliga, “Fundamentals of Power Semiconductor Devices. 1st ed.”, New York: Springer, 2008 미소장
7 Synopsys, Inc., “Two-dimensional Process and Device simulation of Trench-Gate NMOS Power Device Using TCAD Sentaurus”, synopsys Inc., Mountain View, CA, USA, 2013 미소장
8 Split-Gate-Enhanced Power UMOSFET With Soft Reverse Recovery 네이버 미소장

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