캡스톤디자인 SiC 최종설계보고서

소개글

Pulsed I-V of SiC MOSFETs

목차

1. 설계 및 프로젝트 개요

2. 설계 및 프로젝트의 현실적 제한조건

3. SiC(탄화규소) MOSFET의 특징

4. 측정방법 소개 및 실험 일정표

5. 문턱전압, 누설전류 측정

6. Stress에 따른 소자의 특성 변화

7. Stress 측정 및 분석

8. Breakdown 일어난 A04, A05소자에 대한 분석

9. 논문 분석
1) Review-Dielectric-Breakdown-I (유전체 파괴 : 산화물 파괴의 검토)
2) Interface-SiC-MOSFET-reliab (SiC MOSFET의 계면 특성이 신뢰성에 미치는 영향)
3) Validation Test Method of TDDB (TDDB 물리학 모델의 검증 테스트 방법)

10. 최종보고서 고찰 및 느낀점

11. 설계 진행일정

12. 참고문헌 및 자료

본문내용

요약문
본 프로젝트는 대표적인 전력용 반도체 소자인 MOSFET에 대한 설명을 시작으로 Si(실리콘) 반도체의 재료적인 특성을 설명하겠습니다.
3단자 전력용 MOSFET의 전기적 특성을 알기 위해 2461 SMU(고전류)와 2410 SMU(고전압)을 함께 사용하여 측정하였습니다. 또한 측정 데이터를 이용해 ‘ORIGIN8’ 프로그램을 이용해 그래프를 그려 보고서에 첨부하였습니다.
다양한 방법을 이용해 측정하고 Stress에 따른 변화인지 소자에 가해진 열 때문인지를 분석한 후 SMU 연결을 변경하여 Stress 재측정 하였습니다. 그로인해 나타난 문턱전압의 변화와 Breakdown이 일어나 두 개의 소자를 토대로 3편의 논문 분석을 하고 소자에 대한 분석을 해볼 예정입니다. 최종적으로 캡스톤설계를 마무리하며 지금까지의 설계와 측정을 통해 배운점을 서술하겠습니다.

<중 략>

10. 최종보고서 고찰 및 느낀 점
SiC(탄화규소) 반도체는 차세대 반도체 소자로 실리콘 반도체에서 높은 동작 온도, 고전압 동작, 낮은 온저항, 안정한 동작이라는 점에서 연구되고 있으며 수요가 점점 늘어나고 있습니다. 저는 개인주제-<SiC MOSFET Pulsed I-V> 주제를 받고 MOSFET에 대한 기본지식부터 SiC가 가지는 고유한 특성을 이전 소자들과 비교하며 공부했습니다. 이번 학기 반도체설계, 캡스톤디자인, 전기에너지산업실무 그리고 전력용반도체개론(대학원 수업)까지 수강하며 반도체 과목에 대한 이론부터 시뮬레이션 공부까지 폭 넓게 할 수 있었습니다. 3학년 때 수강했던 반도체소자와 물성과목에서 공부했던 내용을 다시 펼쳐보게 되었고, 다양한 경로를 통해 공부했습니다. 특히, 일주일에 한번 진행하는 대학원생 세미나에 참여 기회를 부여 받아 캡스톤디자인 과목에서 측정 및 연구하는 분야에 대한 학습 피드백을 받을 수 있었습니다.

참고 자료

<논문> Interface-SiC-MOSFET-reliab (SiC MOSFET의 계면 특성이 신뢰성에 미치는 영향)
<논문> Validation Test Method of TDDB (TDDB 물리학 모델의 검증 테스트 방법)
<논문> Review-Dielectric-Breakdown-I (유전체 파괴 : 산화물 파괴의 검토)
하민우 교수님 홈페이지
home.mju.ac.kr/isobar
반도체설계 - 증착보조자료, 식각보조자료
전력용반도체개론 – Ch.1 전력용 반도체
https://en.wikipedia.org/wiki/Coefficient_of_determination
https://newsight.tistory.com/259
https://www.researchgate.net/figure/FigureC4-aPunchthrough-in-a-MOS-transistor-b-the-effect-on-the-I-V-curve_fig104_310706437
https://m.blog.naver.com/jgw1030/221323198606
https://micro.rohm.com/kr/techweb/knowledge/sic
https://ko.wikipedia.org/wiki/MOSFET
https://micro.rohm.com/kr/techweb/knowledge/si/s-si/03-s-si/4778
https://micro.rohm.com/kr/techweb/knowledge/sic/s-sic/02-s-sic/3669
https://blog.naver.com/youngdisplay/221158444892