Al₂O₃ 게이트 절연막을 이용한 GaN Power MOSFET의 설계에 관한 연구 (Optimal Design of GaN Power MOSFET Using Al₂O₃Gate Oxide)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 24권 / 9호 / 713 ~ 717페이지
· 저자명 : 남태진, 강이구, 정헌석

초록

본 논문에서는 GaN 기반의 Normailly off FET을 구현하기 위해 GaN trench 전력 MOSFET의 구조를 제안하고 최적의 파라미터를 도출하여 계통 연계형 인버터에 사용되는 600 V급의 스위치소자를 설계하였다. 특히 제안한 소자의 게이트 절연막으로 Al2O3를 이용하여 설계하였으며, 최적의 파라미터를 도출하기 위하여 각 구조별 파라미터를 변화시키면서 시뮬레이션을 수행하였다. 수행한 결과 약 620 V의 항복전압과 0.4 mΩcm²의 온 저항 특성을 얻을 수가 있었다. 주지하는 바와 같이 600 V급의 전력 스위치 소자는 전기자동차, 계통연계형 인버터 등 다양한 산업분야에 사용되고 있기 때문에 열특성이 Si보다 월등히 우수한 GaN 기반의 전력 MOSFET 소자의 제안은 그동안 문제점으로 지적되어 온 p 접합을 극복하는 것으로서 제안된 소자는 다양한 분야에서 충분히 활용 가능할 것으로 판단된다.

영어초록

This paper was carried out design of 600 V GaN power MOSFET Modeling. We decided trench gate type one for design. we carried out device and process simulation with T-CAD tools. and then, we have extracted optimal device and process parameters for fabrication. we have analysis electrical characteristics after simulations. As results, we obtained 600 V breankdown voltage and 0.4 mΩcm²ultra low on resistance. At the same time, we carried out field ring simulation for obtaining high voltage.

참고자료

· 없음