Field Plate-type SiC-SBD의 쇼트키 금속과 산화막 중첩 폭에 대한 항복전압 의존성 = Reverse Breakdown Voltage Dependence of Field Plate-Type SiC-SBD on Oxide Overlap Width

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In order to realize a high break-down SiC-SBD (Schottky barrier
diode), we investigated the rela-tionship between the reverse
breakdown voltage and the oxide overlap width in a field- plate
(FP)-type SiC-SBD. The reverse breakdown voltage of a FP-type
SiC-SBD greatly depended on the oxide overlap width. The FP-type
SiC-SBD was also found to have higher breakdown characteristics
with increasing oxide overlap width, A 30-$\mu$m oxide overlap
width exhibited an approximately 880-V reverse breakdown voltage, in
sharp contrast, a 10-$\mu$m oxide overlap width showed only a 300-V
reverse breakdown voltage. There are two origins for the reverse
breakdown phenomenon in a FP-type SiC-SBD. One is crystal defects,
such as micropipes in the SiC substrate and stacking faults in the
drift layer, and is associated with lower reverse voltages. The other is due to oxide destruction in the oxide overlap region and is
associated with higher reverse voltages. The oxide destruction in
the oxide overlap region is due to the electric field concentration
at high reverse voltages.

국문 초록 (Abstract)

고내전압 특성을 갖는 SiC-SBD (Silicon Carbide Schottky Barrier
Diode)를 제작하기 위하여 Field Edge Termination 구조 중 제작이
비교적 간단한 Field Plate (FP) 구조의 SiC-SBD를 제작하여 쇼트키 금속과 산화막 중첩폭에 따른 항복전압 의존성을 조사하였다. SiC-SBD의 항복전압은 산화막 중첩폭에 크게 의존하는 경향을 보였고, 산화막 중첩폭이 넓을수록 높은 항복전압을 나타냈다. 항복현상은 마이크로 파이프, 결정결함과 산화막 중첩영역에서 산화막 파괴에 의해
유발됐으며, 낮은 전압에서 항복현상은 기판 또는 에피결함에 의하여
발생하고, 높은 전압에서의 항복현상은 산화막 파괴에 의하여 유발됨을
SEM 분석을 통하여 알 수 있었다. 이러한 실험결과는 시뮬레이션 결과와
잘 일치했으며, 높은 역전압이 인가될 때 중첩영역에서 산화막이 파괴되는 것은 산화막 중첩영역의 가장자리에 전기장이 집중되기 때문임을 시뮬레이션을 통하여 규명하였다.