T-CAD를 이용한 PN diode 구조 설계

소개글

1. 설계 주제 및 내용


(1)설계 주제
- PN diode의 설계
- Diode Equation 유도


(2)설계 내용
- pn diode 구조 설계
- pn diode의 doping profile 및 junction depth 그림
- forward bias 특성 제시 (on 전압)
- reverse bias 특성 제시 (breakdown voltage, soft breakdown 여부)


(3) parameter 결정 조건 (팀 내부 사항)
- parameter를 substrate doping concentration,
n-well doping concentration, p+dopng 구간거리를
늘려보기로 한다.

목차

1. 설계 주제 및 내용
(1) 설계 주제
(2) 설계 내용
(3) parameter 결정 조건

2. 팀 일정 및 업무 분담
(1) Schedule 일람
(2) 일정에 따른 세부사항
(3) 업무 분담

3. 이론 및 설계안
(1) PN diode 특성
(2) 이론적 PN Diode공정 순서
(3) T-CAD source
(4) Data plot

4. Diode Equation

5. 결 론

본문내용

1. 설계 주제 및 내용


(1)설계 주제
- PN diode의 설계
- Diode Equation 유도


(2)설계 내용
- pn diode 구조 설계
- pn diode의 doping profile 및 junction depth 그림
- forward bias 특성 제시 (on 전압)
- reverse bias 특성 제시 (breakdown voltage, soft breakdown 여부)


(3) parameter 결정 조건 (팀 내부 사항)
- parameter를 substrate doping concentration,
n-well doping concentration, p+dopng 구간거리를
늘려보기로 한다.

<중 략>

- 위 그림에서 전압이 인가되지 않은 상태를 무인가 바이어스 상태(Thermal Equilibrium)라 한다. 정공은 p형 실리콘 영역에서의 다수 캐리어이고 전자는 n형 실리콘 영역에서의 다수 캐리어이다. 초기의 다이오드의 양쪽은 전기적 중성을 띤다. 그러나 몇몇의 정공은 p형 영역의 공핍층을 넘어서 n형 영역으로 넘어가고 n형 영역의 전자는 p형 영역으로 넘어간다. 이런 정공들과 전자들은 다이오드의 접합부분에서 재결합된다. 이런 재결합 공정은 각각의 영역에 다수 캐리어 전류의 공핍을 가져오게 만든다. p형 영역은 이전보다 적은 정공들을 가지고 n형 형역은 전자의 공핍을 가지게 된다.
따라서 캐리어의 공핍 영역이란 용어가 재결합 영역에서 설명된다. p형 영역의 정공의 공핍은 이런 영역에 음의 전하를 생성한다. 이와 유사하게 n형 영역에서의 전자의 손실은 양의 전하를 생성한다. 각각의 영역의 결과는 캐리어의 공핍과 실리콘 결정의 반대쪽에 이에 관련된 자기장을 형성하게 된다. 공핍 영역을 가로지르는 전하의 차이의 순수 효과는 접합 양단에 전위차를 발생시킨다. 이 결과로 다이오드가 동작되기 위해서는 그 전에 전위 장벽을 극복해야만 한다는 것을 의미한다.

참고 자료

반도체 소자 공학 - 이진구, 이상렬, 이승기 지음 (인터비젼)

마이크로 전자회로 - 정원섭, 김호성, 유상대 지음 (한티미디어)

반도체 공정 개론 - 이상렬, 명재민, 윤일구 지음 (교보문고)

Silvaco manual (ATHENA, ATLAS)

T-CAD를 이용한 반도체 공정 설계

전자 전기 사랑 Naver Cafe