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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 송상헌
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 중앙대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수7
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본 연구에서는 다양한 전기적 분석방법을 적용하여 AlGaN/GaN heterostructure field-effect transistors의 전자적 결함을 분석에 관한 연구를 진행하였다. AlGAN/GaN 전력 반도체는 다양한 장점에도 불구하고 전자적 결함에 기인한 동작의 안정성 및 신뢰성 저하라는 심각한 문제를 가진다. 특히 소자가 off 상태에서 on 상태로 전환할 때 발생하는 current collapse 현상은 GaN 전력 반도체의 고주파 동작을 큰 폭으로 열화 시키는 것으로 알려졌다. Current collapse의 dominant mechanism은 surface layer의 trap뿐만 아니라 GaN buffer layer의 trap 또한 주요한 원인으로 보고되고 있다. 선택적으로 결함을 추출하기 위해 단순 구조를 제작해 GaN buffer layer의 전자적 결함만을 추출하는 추출방법을 검증 및 적용하였다.
또한, normally-off 동작을 하는 p-AlGaN gate HFETs소자에 대해 전기적 스트레스 인가 후 전기적 특성을 측정하여 관찰되는 현상에 대해 연구하였다. 스트레스 조건에 따라 on 상태 전류 감소 혹은 문턱 전압의 이동이 관찰되었다. 다양한 전기적 방법과 TCAD 시뮬레이션을 이용해 소자의 열화 원인과 스트레스 조건에 따라 나타나는 현상에 대해 원인을 규명하였다.
또한, normally-off 동작을 하는 p-AlGaN gate HFETs소자에 대해 전기적 스트레스 인가 후 전기적 특성을 측정하여 관찰되는 현상에 대해 연구하였다. 스트레스 조건에 따라 on 상태 전류 감소 혹은 문턱 전압의 이동이 관찰되었다. 다양한 전기적 방법과 TCAD 시뮬레이션을 이용해 소자의 열화 원인과 스트레스 조건에 따라 나타나는 현상에 대해 원인을 규명하였다.
목차
I. Introduction 11.1 Motivation 11.2 Objective 31.3 Thesis Outline 4II. Investigation of Buffer Traps Using a Simple Test Structure 52.1 Introduction 52.2 Test Structure Fabrication & Measurement Scheme 82.3 Current Transient Method at Different Temperature 112.4 Different UID GaN Channel Thickness 142.5 Comparison between Test Structure and Device 162.6 Summary 18III. Investigation of Electrical Performance Degradation in p-AlGaN gate HFETs under Various Off-stress Conditions 193.1 Introduction 193.2 Device Structure and DC Characteristic 213.3 Various Off-state Stress Conditions 233.4 Trapping Behaviors 263.5 Trap Location 323.6 Current Transient Method 343.7 Summary 36IV. Conclusion 37Publication in Journals and Conferences 39References 40국문초록 43
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