PN접합 다이오드에서 수평형의 곡률반경이 항복전압에 미치는 영향

Abstract

원통형 접합에 대한 수치해석적인 항복전압과 Baliga의 해석적인 식이 잘 일치하지 않는 영역에서 새로운 항복전압 식을 구했다. PN접합 다이오드에서 확산창 구석의 수평형의 곡률반경을 고려하여 항복전압과 농도 사이의 관계식을 유도하였다. γ>0.3 영역에서 항복전압을 다항식, Vpoly=0.0246k^2+0.1482k+0.736 (k=lnγ)으로 나타내었다. Baliga식이 잘 맞지 않는 영역에서 다항식은 수치적인 항복전압과 잘 일치하였다. 수평형의 곡률반경을 고려한 항복전압과 농도사이의 관계식을 이용하여 소자 설계 시 항복전압이 300V와 500V일 때, 최적의 에피층의 농도는 각각 10^14cm^-3, 10^13cm^-3, 이고, Rm은 265㎛와 362㎛이다. 이때 소자의 최소 저항은 각각 67Ω, 5.7kΩ이다. 그리고 Rm에 대하여 항복전압이 거의 변하지 않는 영역에서의 Rm과 에피층의 농도를 이용하여 소자 설계를 하면 이 소자들의 에피층 저항은 최소값과 거의 차이가 나지 않는다.