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Two dimensional device simulation program has been developed for power device application. This program can simulate breakdown voltage as well as breakdown path very efficiently and accurately. Using this program, physical mechanism responsible for the determination of float guard ring potential, which is very important for the optimum design of power diodes because this gives much information on its breakdown characteristics, is studied through 2-dimensional numerical device simulation of p+-n power diode with single float guard ring(FGR).
It is shown that the potential of float guard ring is determined by the balancing of two types of currents, one is the thermionic emission current over the potential barrier between main-junction and FGR, and the other is the recombination/generation current which is generated in the space charge region between FGR and substrate.
And we studied the effects of four parameters, i.e. the width of FGR, temperature, recombination/generation time and interface charge density, on the float guard ring potential. It is found that the interface charge density has the strongest effect because this drastically changes the peak electric field not only directly by altering the electric field profile, but also indirectly by changing the value of the float guard ring potential.
It is shown that the potential of float guard ring is determined by the balancing of two types of currents, one is the thermionic emission current over the potential barrier between main-junction and FGR, and the other is the recombination/generation current which is generated in the space charge region between FGR and substrate.
And we studied the effects of four parameters, i.e. the width of FGR, temperature, recombination/generation time and interface charge density, on the float guard ring potential. It is found that the interface charge density has the strongest effect because this drastically changes the peak electric field not only directly by altering the electric field profile, but also indirectly by changing the value of the float guard ring potential.
목차
Abstract
1.Introduction
2.Simulation Structure
3.Physical Mechanism of Vg determination
4.Vg Sensitivity to Some Parameters
5.Simulation of Breakdown Characteristics
6.Conclusions
Acknowlegement
Reference
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