PCPS용 반도체 연면방전 특성 연구 = A Study on the Characteristics of Surface Flashover for PCPS

국문 초록 (Abstract)

새로운 종류의 고체상태 대전력, 고속전자장치 즉 광전도전력스위치(PCPS)의 가장 큰 문제점은 평균전계하의 표면에서 스위치 섬락의 대부분이 반도체의 벌크파괴보다 낮다는 것이다. 이러한 문제를 극복하고 고밀도 고체 전력 스위치에 사용할 수 있는 유일한 방법이 고체 절연물로 표면을 페시베이션(Passivation)하는 것이다. 본 실험에서 Silicon의 절연내력은 진공중에서 10[kV/cm]에서 심하게 열화되어졌고, 기중에서 30[kV/cm], SF6에서 80∼90[kV/cm]으로 개선되지만, 스위치의 주 응용이 진공 또는 우주에서 사용되기 때문에 이러한 현상은 매우 심각한 문제이다. 페시베이션후 소자들은 진공과 기중에서 언페시베이션된 소자가 SF6내에서 얻을 수 있는 만큼의 높은 파괴값을 가졌다. 이러한 결과로 볼 때 페시베이션된 소자들이 매우 우수한 파괴값을 가진다는 것을 알 수 있다. 본 논문은 고전계 하에서 페시베이션 전·후 실리콘 파괴의 주 특성과 메커니즘에 대해 밝혔다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A primary limitation of the awlication of New class of solid state high power, high speed electronic device, narrely, the Photo-Conductive Power Switch(PCPS) is that the switches flashover at the surlace under average awlied fields much less than the bulk breakdown field of the semiconductor in most cases. The only way overcome those problffi1 and has a workable compact solid state switch is to passivate the surlace by a solid state dielectric material. In this experirrentation, The voltage withstands of Silicon is to be severely degraded when operated in vacuum(10[kV/cm]) and the perlormance is improved when operated in air(30[kV/cm[), in SF6(80~100[kV/cm]). After the passivation, the device had a breakdown field in vacuum and air at a field as high as the unpassivated device in SF6. A experirrent results show passivated devices have excellent breakdown field. In this paper, We improved the main properties and mechanism of the silicon breakdown before and after passivation under high field. field.