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Variation in the Electrical Properties of 100 V/100 A Rated Mesh and Stripe TDMOSFETs (Trench Double-Diffused MOSFETs) for Motor Drive Applications
The vertical power MOSFETs with deep trench structure is one of the most promising candidates to overcome the trade-off relationship between ON-resistance (RON) and blocking voltage (BVDS). Especially, 100V/100A rated trench power MOSFETs are used in component of many power systems, such as motor and LED lighting drive IC, DC-DC converter in electric vehicle, and so on. In this work, we studied the variation of electrical characteristics, such as threshold voltage (VTH), BVDS, and current drivability, with p-well doping concentration via SILVACO simulator. From simulation results, we found the dependence of BVDS and drain current (ID) as a function of p-well doping concentration with ion implantation energy of 80 KeV. As increase of p-well doping concentration at guard-ring region, both VTH and BVDS slowly increased but ID decreased because the boron lateral diffusion during fabrication process below gate trench region have an effected on doping concentration of p-body at active region. Additionally, 100V/100A rated TDMOSFETs (Trench Double-Diffused MOSFETs) with mesh and stripe types were successfully developed by using silicon deep etching process, respectively. The variations of electrical properties of the fabricated two different kinds of devices, such as VTH, BVDS, and current drivability, with cell design and density in TDMOSFETs were also studied. BVDS and VTH in stripe type TDMOSFET were 110 and 3 V, respectively. In the case of mesh type device, VTH was smaller 0.5 V than that of stripe type because of corner effect, BVDS improved about 20V compared to stripe type TDMOSFET due to the edge termination, and the maximum drain current (ID.MAX) was improved about 10% due to increase of gate length at same chip size. These effects reflected in different cell density devices. When the cell density increases, however, the increasing amount of current density has changed due to mobility degradation by increase of device temperature during high power operation.
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연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2023 | 평가예정 | 해외DB학술지평가 신청대상 (해외등재 학술지 평가) | |
2020-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (해외등재 학술지 평가) | KCI등재 |
2011-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2009-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2007-01-01 | 평가 | SCI 등재 (등재유지) | KCI등재 |
2005-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2002-07-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
2000-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
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2016 | 0.47 | 0.15 | 0.31 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.26 | 0.2 | 0.26 | 0.03 |
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