• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.20 no.4
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• pp.793-798
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• 2016

In this work, the memory window characteristics of vertical nanowire device with asymmetric source and drain was analyzed using bipolar junction transistor mode for 1T-DRAM application. A gate-all-around (GAA) MOSFET with higher doping concentration in the drain region than in the source region was used. The shape of GAA MOSFET was a tapered vertical structure that the source area is larger than the drain area. From hysteresis curves using bipolar junction mode, the memory windows were 1.08V in the forward mode and 0.16V in the reverse mode, respectively. We observed that the latch-up point was larger in the forward mode than in the reverse mode by 0.34V. To confirm the measurement results, the device simulation has been performed and the simulation results were consistent in the measurement ones. We knew that the device structure with higher doping concentration in the drain region was desirable for the 1T-DRAM using bipolar junction mode.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07c
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• pp.1550-1552
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• 2003

고밀도의 트렌치 전력 MOSFET를 제작하는 데 있어서 새로운 소자의 구조와 공정을 제시하고 이차원 소자 및 공정 시뮬레이터를 이용하여 검증했다. 트렌치 게이트 MOSFET의 온-저항을 낮추기 위해 셀 피치가 서브-마이크론으로 발전할 경우 문제가 되는 소오스 영역을 확보하고자 p-base의 음 접촉을 위한 P+ 영역과 N+ 소오스 등이 트렌치의 측벽에 형성되고, 트렌치 게이트는 그 아래에 매몰된 구조를 제안했다. 시뮬레이션 결과는 항복전압이 45 V이고, 온-저항이 12.9m${\Omega}{\cdot}mm^2$로 향상된 trade-off 특성을 보였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2015.10a
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• pp.879-882
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• 2015

In this work, we have analyzed the characteristics of vertical nanowire GAA MOSFET according to channel width and the type of channel doping through the simulation. First, we compared and analyzed the characteristics of designed structures which have tilted shapes that ends of drains are fixed as 20nm and ends of sources are 30nm, 50nm, 80nm and 110nm. Second, we designed the rectangular structure which has uniform width of drain, channel and source as 50nm. We used it as a standard and designed trapezoidal structure which is tilted so that the end of drain became 20nm and reverse trapezoidal structure which is tilted so that the end of source became 20nm. We compared and analyzed the characteristic of above three structures. For the last, we used the rectangular structure, divided its channel as five parts and changed the type of the five parts of doping concentration variously. In the first simulation, when the channel width is the shortest, in the second, when the structure is trapezoid, in the third, when the center of channel is high doped show the best characteristics.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.26 no.5B
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• pp.677-684
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• 2001

본 논문에서는 계단근사법이 아닌 다중 box분할기법을 이용하여 증가형 MOSFET의 강반전조건하에서의 I-V 모델링을 제안한다. 즉, 이온주입된 MOSFET의 강반전층의 깊이를 다중box분할기법에 의하여 구하고, 이 깊이에서의 이동전하농도 및 수직전계의존 LMS이동도 모델에 의한 이동도를 구하였다. 그리도 이들 파라메터들을 바탕으로 드레인전압에 대한 드레인 전류식을 유도하였다. 제안 드레인전류식의 타당성을 검증하기 위하여 게이트 전압을 변화시켜 가면서, 제안된 I-V 모델링에 대해 모의 실험을 수행하고 Charge-sheet 모델에 의해서 구한 드레인 전류치와 비교하였다. 모의실험수행결과 유사한 I-V 특성을 나타냄을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.07a
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• pp.392-395
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• 2003

For the first time, the new dual trench gate Emitter Switched Thyristor is proposed for eliminating snap-back effect which leads to a lot of serious problems of device applications. Also, the parasitic thyristor that is inherent in the conventional EST is completely eliminated in the proposed EST structure, allowing higher maximum controllable current densities for ESTs. Moreover, the new dual trench gate allows homogenous current distribution throughout device and preserves the unique feature of the gate controlled current saturation of the thyristor current. The conventional EST exhibits snap-back with the anode voltage and current density 2.73V and $354/{\S}^2$, respectively. But the proposed EST exhibits snap-back with the anode voltage and current density 0.93V and $58A/{\S}^2$, respectively. Saturation current density of the proposed EST at anode voltage 6.11V is $3797A/{\S}^2$. The characteristics of 700V forward blocking of the proposed EST obtained from two dimensional numerical simulations (MEDICI) is described and compared with that of the conventional EST.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.23 no.6
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• pp.773-779
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• 1986

In this paper, we discuss fabrication and characteristics of the Vertical Double diffused MOS(VDMOS) transistor. The epi layers of starting wafers are 18~22\ulcorner in thickness and 8~12\ulcornercm in resistivity. The channel regions are defined through the self-aligned double diffusion process. The characteristics of the fabricated VDMOS are breakdown voltage of 240V, threshold voltage of 2V, on-resistance of 226\ulcornerand transconductance of 3x10**-3 mho.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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• v.23 no.6
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• pp.758-765
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• 1986

The design, fabrication and performance of vertical double diffused power MOSFET (VDMOS) were described. On the antimony (Sb) doped (~7x10**17 cm**-3) silicon substrate (N+), epitaxial layer(N-) was grown. The thickness and the resistivity of this layer were 32\ulcorner and about 12\ulcorner-cm, respectively. The P- channel length which was controlled by sequential P-/N+ double diffuison method was about 1~2 \ulcorner, and was processed with the self alignment of 21 \ulcorner width poly silicon. To improve the breakdown voltage with constant on-resistance (Ron) about 1\ulcorner, three P+ guard rings were laid out around main pattern. With chip size of 4800\ulcorner x4840 \ulcorner, the VDMOS has shown breakdown voltage of 410~440V, on-resistance within 1.0~1.2\ulcornerand the current capablity of more than 5A.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.108-108
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• 2011

최근 에너지 위기와 환경 규제 강화 및 친환경, 녹색성장 등의 이슈가 대두되면서 에너지 절감과 환경보호 분야에 그린 전력반도체 수요가 날로 증가되고 있다. 이러한 그린 전력반도체는 휴대용컴퓨터, 이동통신기기, 휴대폰, 조명, 자동차, 전동자전거, LED조명 등 다양한 종류의 전력소자들이 사용되고 있으며, 전력소자의 수요증가는 IT, NT, BT 등의 융복합기술의 발달로 새로운 분야에 전력소자의 수요로 창출되고 있다. 특히 환경오염을 줄이기 위한 고전압 대전류 전력소자의 에너지 효율을 높이는 연구 개발이 활발히 진행되고 있다. 종래의 전력소자는 평면형의 LDMOS나 VDMOS 기술을 이용한 소전류 주로 제작되어 수십 암페어의 필요한 대전류용으로 사용이 불가능하다. 반면 수직형 전력소자인 트렌치를 이용한 power 소자는 집적도를 증가 시킬 수 있을 뿐만 아니라 대전류 고전압 소자 제작에 유리하다. 특히 평면형 소자에 비해 약 30%이상 칩 면적을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 평면형에 비해 on-저항을 낮출 수 있기 때문에 수요가 날로 증가하고 있다. 트렌치 게이트 power MOS의 중요한 게이트 산화막 형성 기술은 트렌치 내부에 균일한 두께의 산화막 형성과 높은 신뢰성을 갖는 게이트 산화막 형성이 매우 중요하다. 본 연구에서는 전력소자를 제조하기 위해 트렌치 기술을 이용하여 수직형 전력소자를 제작하였다. 트렌치형 전력소자는 게이트 산화막을 균일하게 형성하는 것이 매우 중요한 기술이다. 종래의 수평형 소자 제조시 게이트 산화막 형성 후 산화막 두께가 매우 균일하게 성장되지만, 수직형 트렌치 게이트 산화막은 트렌치 내부벽의 결정구조가 다르기 때문에 $1000^{\circ}C$에서 열산화막 성장시 결정구조와 결정면에 따라 약 35% 이상 열산화막 두께가 차이가 난다. 본 연구는 이러한 문제점을 해결하기 위해 트렌치를 형성한 후 트렌치 내부의 결정구조를 변화 및 산화막의 종류와 산화막 형성 방법을 다르게 하여 균일한 게이트 산화막을 성장시켜 산화막의 두께 균일도를 향상시켰다. 그 결과 고밀도의 트렌치 게이트 셀을 제작하여 제작된 트렌치 내부에 동일한 두께의 게이트 산화막을 여러 종류로 산화막을 성장시킨 후 성장된 트렌치 내벽의 산화막의 두께 균일도와 게이트 산화막의 항복전압을 측정한 결과 약 25% 이상 높은 신뢰성을 갖는 게이트 산화막을 형성 할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2007.10a
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• pp.765-767
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• 2007

본 연구에서는 Sentaurus의 Tecplot를 이용한 FinFET를 구현 하고자 한다. FinFET구조를 간략히 설명하면 소자의 성능 향상과 누설전류의 최소화를 지속하기 위해 한면에 하나씩 두개의 게이트가 사용되어 소자의 전환을 쉽게 해준다. 이러한 구조 때문에 이중게이트 MOSFET라고 불린다 CMOS소자는 수평적으로 구성되지만 FinFET는 수직적으로 구성이 된 구조이다. FinFET 구조를 Sentaurus의 Tecplot를 사용하여 복잡한 데이터를 분석, 탐색하고 다중 XY, 2D, 3D plot를 배치하고 분석할 수 있다. Tecplot툴의 자동화된 루틴으로 데이터 분석과 plotting에 투입하는 시간을 절약할 수 있다. 본 연구에서는 Sentaurus의 Tecplot 툴을 이용하여 FinFET를 구현 하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2007.06a
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• pp.514-516
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• 2007

본 연구에서는 Sentaurus를 이용하여 FinFET를 구현 하고자 한다. 소자의 성능 향상과 누설 전류의 최소화를 지속하기 위해, 반도체 제조자들은 10nm 이하의 소자에 적용될수 있는 새로운 트랜지스터 구조를 연구 하기 시작했다. 가능성 있는 것 중의 하나인 FinFET가 몇년 전 California-Berkeley 대학에서 발표했는데, 상어 등지느러미 같이 생긴 높고 얇은 채널 모양을 이용하는 소자이다. 이러한 설계에서는 지느러미의 한면에 하나씩 두 개의 게이트가 사용되어 소자의 전환을 쉽게 해준다. FinFET는 이러한 구조 때문에 이중 게이트 MOSFET이 라고 불린다. CMOS소자는 수평 적으로 구성되지만, FinFET는 수직으로 구성되기 때문에 이러한 접근은 혁신적이다. 하지만 다른 이중게이트 구조와 달리, FinFET는 표준 CMOS공정에서 크게 벗어나지 않는다. 본 연구에서는 Sentaurus 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 FinFET를 구현하고자 한다.