• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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• pp.37-40
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• 2004

SONOS를 이용한 전하트랩형 플래시 메모리를 통상의 0.35um CMOS 공정을 이용하여 제작하였으며 그 구조는 소스를 공통(CSL. Common Source Line)으로 사용하는 NOR형으로 하였다. 기존의 공정을 그대로 이용하면서 멀티 비트 동작을 통한 실질적 집적도 향상을 얻을 수 있다면 그 의미가 크다고 하겠다. 따라서 본 연구에서는CSL-NOR형 플래시 구조에서 멀티 비트을 구현하기위한 최적의 프로그램/소거/읽기 전압 조건을 구하여 국소적으로 트랩된 전하의 분포를 전하펌핑 방법을 이용하여 조사하였다. 또한 이 방법을 이용하여 멀티 비트 동작 시 문제점으로 제시된 전하의 측면확산을 측정하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.416-416
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• 2012

유기물을 기반으로 하는 유기발광소자, 유기메모리 및 유기 태양전지 등과 같은 차세대 전자소자는 기존의 무기물 기반의 소자에 비해 가격이 싸고 제작방법이 간단하며 휘어지게 만들 수 있다는 장점을 갖기 때문에 많은 관심을 받고 있다. 유기물을 기반으로 한 전자 소자의 효율을 향상시키기 위해서는 유기물질이 갖는 고유의 물리적 특성에 관한 연구가 중요하다. 특히, 유기물 내에서의 전하 전송 메카니즘을 이해하기 위해 유기물의 전자 이동도에 대한 연구가 중요하나, 아직까지 유기물질을 기반으로 한 전자 소자의 전자 이동도에 대한 이론적인 연구가 비교적 적다. 본 연구에서는 유기물 내에서의 트랩 분포 변화에 따른 전자 이동도를 몬테카를로 방법을 이용하여 계산하였다. 시뮬레이션을 위한 기본 구조로 소자의 길이는 30-300 사이트로 하였으며, 이웃한 사이트간 거리는 $3{\acute{\AA}}$로 결정하였다. 유기물 내에 존재하는 트랩의 분포는 가우시안 분포로 가정하였고, 트랩의 분산도와 트랩 총량을 변화시켜 계산하였다. 이웃한 트랩간의 천이 확률을 Miller and Abrahams 식을 이용하여 계산하고, 트랩간의 천이시간을 랜덤 변수로 결정하였고, 이들을 통계적으로 처리하여 유기물 내에서의 전자 이동도를 계산하였다. 시뮬레이션 결과는 유기물의 트랩분포가 일정할 경우 전자 이동도는 전계가 증가함에 따라 일정하게 증가하다가 일정 전계에서 포화된 후 다시 감소한다. 초기의 전계 영역에서는 전계의 증가에 따라 유기물 내 트랩간의 천이 확률이 증가하기 때문에 전자 이동도가 증가한다. 하지만, 일정 전계 이상에서는 전자의 이동 속도가 거의 변하지 않기 때문에, 전계의 증가에 따라 전자 이동도는 오히려 줄어들게 된다. 트랩의 분산도가 증가함에 따라 낮은 전계 영역에서는 전자 이동도가 작고, 전계가 증가할수록 분산도와 상관없이 전자 이동도가 비슷한 값으로 수렴한다. 트랩의 분산도가 30 meV로 작을 경우에 일정 온도 이상에서의 전자 이동도는 포화되어 일정한 값으로 유지한다. 유기물 내에 존재하는 트랩 분포에 따라 온도의 변화가 전자 이동도에 미치는 영향이 달라짐을 알 수 있다. 이러한 결과는 유기물질을 기반으로 한 전자소자에서의 전하 전송 메카니즘을 이해하고 소자의 제작 및 특성 향상에 도움이 된다고 생각한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.328.2-328.2
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• 2016

유기물을 사용한 차세대 전자 소자는 간단한 공정과 3차원의 고집적, 그리고 플렉서블한 특성을 가지고 있다. 이러한 유기물을 사용한 차세대 전자 소자를 설계하기 위해서는 유기물 내에서의 전하 전송을 이해하는 것이 중요한데, 특히 유기물의 전자이동도에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 시뮬레이션을 위하여 소자의 길이를 30-300 사이트로 설계하였고, 사이트간 거리를 $3{\AA}$으로 설정하였다. 유기물 내의 트랩을 가우시안 분포로 분포시켰고, 트랩이 퍼져있는 정도와 총량을 조절하였다. 그리고 몬테카를로 시뮬레이션 방법으로 계산하여 유기물 내에서 트랩이 전자이동도에 미치는 영향을 분석하였다. Miller and Abrahams 식을 이용하여 천이확률을 계산하였는데, 트랩분포가 일정할 경우 전계가 증가함에 따라 전자의 이동도가 증가하였다. 이때 전계의 증가에 따라 유기물 내 트랩 간 천이 확률이 증가하였는데, 이 때문에 전자의 이동도가 증가함을 알 수 있었다. 그러나 전계가 일정 값 이상으로 중가 할 때는 전자의 이동 속도 또한 거의 변하지 않아 전자의 이동도는 오히려 줄어들었다. 트랩의 분산도를 증가시켰을 경우 낮은 전계 영역에서는 전자 이동도가 작고, 트랩의 분산도가 30 mev로 작을 경우에는 일정온도이상에서는 전자 이동도가 일정하게 유지되었다. 그리고 분산도와 무관하게 전계가 증가하였을 때 전자 이동도의 변화는 거의 없었다. 이와 같은 시뮬레이션을 통하여 유기물 내에서 트랩과 온도가 전자 이동도에 미치는 영향을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 토대로 전하전송을 이해하면 유기물질을 이용한 소자 설계 시 소자 특성 향상에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.241-242
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• 2011

유기물을 기반으로 하는 유기발광소자(OLED), 유기메모리(OBD) 및 유기 태양전지(organic solar cell) 등과 같은 차세대 전자 소자는 기존의 무기물 기반의 소자에 비해 가격이 싸고 제작방법이 간단하며 휘어지게 만들 수 있다는 장점을 갖기 때문에 많은 관심을 받고 있다. 유기물질을 기반으로 한 전자 소자의 효율을 향상시키기 위해서는 유기물 자체의 물리적인 특성을 고찰하는 연구가 중요하다. 특히, 유기물 내에서의 전하 전송 메카니즘을 이해하기 위해 유기물의 이동도에 대한 연구가 중요하나, 아직까지 유기물질을 기반으로 한 전자 소자의 전하이동도에 대한 이론적인 연구가 거의 없다. 본 연구에서는 온도 변화에 따른 유기물 내에서의 전자 이동도를 몬테카를로 방법을 이용하여 계산하였다. 시뮬레이션을 위한 기본 구조로 소자의 길이는 50~500 사이트로 하였으며, 이웃한 사이트간 거리는 3A로 결정하였다. 유기물 내에 존재하는 트랩의 분포는 가우시안 분포로 가정하였다. 유기물 내에서의 전자 이동도를 추출하기 위해 이웃한 트랩간의 천이 확률을 Miller and Abrahams 식을 이용하여 계산하고[1], 트랩간의 천이시간을 컴퓨터에서 발생시킨 난수를 통해 얻어 이들을 통계적으로 처리하여 유기물 내에서의 전자 이동도를 계산하였다. 시뮬레이션 결과, 전자 이동도는 전계가 증가함에 따라 일정하게 증가하다가 일정 전계에서 포화된 후, 다시 감소하는 현상을 갖는다. 초기의 전계영역에서는 전계의 증가에 따라 유기물 내 트랩간의 천이 확률이 증가하기 때문에 전자 이동도가 증가한다. 하지만, 일정 전계 이상의 큰 전계 영역에서는 전자의 이동 속도는 거의 변하지 않는 상태에서 전계는 계속 증가하기 때문에 상대적으로 전자 이동도는 줄어들게 된다. 다양한 길이를 갖는 벌크 상태의 유기소자에 대한 전자 이동도를 시뮬레이션 하였을 때, 소자의 크기와 상관없이 전자 이동도는 거의 일정 하였다. 이는 순수한 벌크 상태의 유기소자는 유기물 자체에서의 전자 움직임에 의해 전자 이동도가 결정되기 때문이다. 온도가 높아짐에 따라 유기물 내의 전자 이동도는 증가하였다. 이는 온도가 증가할수록 열적 여기에 의한 트랩간의 천이 확률이 증가하기 때문이다. 하지만, 트랩의 분산도가 30 meV로 작을 경우, 일정 온도 이상에서의 전자 이동도는 포화되어 일정한 값으로 유지한다. 유기물 내에 존재하는 트랩 분포에 따라 온도의 변화에 따른 전자 이동도 특성이 달라짐을 알 수 있다. 이러한 결과는 유기물질을 기반으로 한 전자소자에서의 전하 전송 메카니즘을 이해하고 소자의 제작 및 특성 향상에 도움이 된다고 생각한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.273-273
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• 2011

현재 사용되고 있는 플로팅 게이트를 이용한 플래시 메모리 소자는 비례축소에 의해 발생하는 단 채널 효과, 펀치스루 효과 및 소자간 커플링 현상과 같은 문제로 소자의 크기를 줄이는데 한계가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 silicon nitride와 같은 절연체를 전자의 트랩층으로 사용하는 charge trap flash (CTF) 메모리 소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. CTF 메모리 소자의 전기적 특성에 대한 연구는 활발히 진행 되었지만, 수치 해석 모델을 사용하여 메모리 소자의 전하수송 메커니즘을 분석한 연구는 매우 적다. 본 연구에서는 수치 해석 모델을 적용하여 개발한 시뮬레이터를 사용하여 CTF 메모리 소자의 프로그램 동작 시 전하수송 메커니즘에 대한 연구를 하였다. 시뮬레이터에 사용된 모델은 연속방정식, 포아송 방정식과 Shockley-Read-Hall 재결합 모델을 수치해석적 방법으로 계산하였다. 또한 CTF 소자 프로그램 동작 시 트랩 층으로 주입되는 전자의 양은 Wentzel-Kramers-Brillouin 근사 법을 이용하여 계산하였다. 트랩 층에 트랩 되었던 전자의 방출 모델은 이온화 과정을 사용하였다. 게이트와 트랩 층 사이의 터널링은 Fowler-Nordheim (FN) tunneling 모델, Direct tunneling 모델, Modified FN tunneling 모델을 적용하였다. FN tunneling 만을 적용했을때 보다 세가지 모델을 적용했을 때가 더 실험치와의 오차가 적었다. 그 이유는 시뮬레이션 결과를 통해 인가된 전계에 의해 Bottom Oxide 층의 에너지 밴드 구조가 변화하여 세가지 tunneling 모델의 구역이 발생하는 것을 확인 할 수 있었다. 계산된 결과의 전류-전압 곡선을 통해 CTF 메모리 소자의 프로그램 동작 특성을 관찰하였다. 트랩 층의 전도대역과 트랩 층 내부에 분포하는 전자의 양을 시간에 따라 계산하여 트랩 밀도가 시간이 지남에 따라 일정 값에 수렴하고 많은 전하가 트랩 될 수록 전하 주입이 줄어듬을 관찰 하였다. 이와 같은 시뮬레이션 결과를 통해 CTF 메모리의 트랩층에서 전하의 이동에 대해 더 많이 이해하여 CTF 소자가 가진 문제점 해결에 도움을 줄 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.327.2-327.2
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• 2016

유기물/무기물 나노 복합체를 이용한 전자 소자는 간단한 공정과 고집적 및 플렉시블 응용 가능성으로 차세대 전자 소자로서 응용 연구가 많이 시도되고 있다. 무기물의 경우 전하 전송 메커니즘과 전기적 특성에 영향을 미치는 다양한 요인들에 대한 연구가 많이 진행되었지만 유기물의 경우 소자의 특성에 집적적으로 영향을 미치는 요인들에 대한 이론적 연구가 미흡하다. 본 연구에서는 금속/유기물 경계면의 전하전송, 트랩밀도 및 전하 이동도가 소자의 전기적 특성에 어떠한 영향을 미치는지 분석하였다. 유기 메모리 소자의 전하 전송 메커니즘을 분석하기 위해 PMMA에 나노 입자를 분산시킨 유기-나노 복합층을 사용하여 유기 메모리 소자를 제작하였고 SCLC 이론을 이용하여 전기적 특성을 분석하였다. 또한 전극과 유기-나노 복합층 사이에 C60 층을 삽입하여 트랩밀도와 전하이동도가 유기물 전자 소자에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 이론적인 연구를 하였다. SCLC 이론을 이용하여 계산한 current density -voltage (J-V) 특성 이론값과 실험값의 비교 분석으로 유기물전자 소자의 전기적 동작 특성에 대한 메커니즘을 규명하였으며, 유기물 메모리 소자에서 트랩밀도와 분포가 전기적 특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제1권3호
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• pp.269-277
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• 1988

P형 Si(100)로 제작한 MOS 커패시터에 $Co^{60}$-.gamma.선을 주사한 후 고주파 C-V특성 곡선으로 부터 방사선 조사에 의해 유발된 산화막안의 트랩전하의 거동 및 Si- $SiO_{2}$계면에서의 트랩밀도 분포의 변화를 검토하였다. 산화막 느랩전하는 .gamma.선 흡수선량 증가와 더불어 증가하다가 $10^{7}$ rad 부근에서부터 서서히 포화하는 경향이 나타났으며 게면트랩밀도의 분포모양은 흡수선량의 증가와 더불어 전형적인 이그러진 W자형에서 넓혀진 V자형 분포로 변화하였으나 최소값은 항상 진성페르미준위( $E_{i}$)부근에 있었으며 그 밀도는 1.0*$10^{11}$~7.5*$10^{11}$[개/$cm^{2}$/eV]로 계산되었다. 또한, 일정 바이어스전압하에서의 조사선량에 따른 $V_{fb}$ 의 변화는 현저하지는 않았으나 바이어스 전압을 +12V로 인가할 때 변화방향의 반전상태가 관측되었다. 그 이유로는 Si측의 계면 부근에서 일어난 눈사태 전자가 산화막내로 주입됨에 따라 도너형 양전하의 수가 감소되기 때문으로 추정되었다.되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권5호
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• pp.521-526
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• 1999

산화막 트랩은 스트레스 바이어스 전압에 의해 산화막 계면과 산화막 안에 생성됨을 조사하였다. 이러한 실험은 게이트 면적 1$10^{-3}\textrm{cm}^2$를 갖는 산화막 두께 범위가 113.4$\AA$에서 814$\AA$까지의 산화막 안에서 상대적 트랩 위치를 결정하였다. 트랩은 캐소우드 부근에 음전하, 애노우드 부근에 양전하로 충전되어 있다. 트랩의 전하상태는 스트레스 고전압 인가 후 낮은 전압인가에 의해 쉽게 변화되었다. 고전압 스트레스에 의해 발생된 트랩의 산화막 전하상태는 양 또는 음전하를 포함한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.425-425
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• 2012

유기물/무기물 나노 복합체를 사용하여 제작한 메모리 소자는 간단한 공정과 3차원의 고집적, 그리고 플렉서블한 특성을 가지고 있어 차세대 전자 소자 제작에 매우 유용한 소재이기 때문에 많은 연구가 진행되고 있다. 다양한 유기물 메모리 소자중에서 유기 쌍안정성 소자(organic bistable devices, OBD)의 전하 수송 메커니즘은 많이 연구가 되었지만, 트랩의 밀도와 분포에 따른 전기적 특성에 대한 연구는 미흡하다. 본 연구에서는 두 전극 사이에 나노 입자가 분산되어 있는 유기물 박막에 존재하는 트랩의 밀도와 분포로 인해 같은 인가전압에서도 다른 전도율이 나타나는 현상을 분석하였다. 하부 전극으로 Indium-tin-oxide가 코팅된 유리기판과 상부 전극인 Al 사이에 나노입자가 분산된 폴리스티렌 박막을 기억 매체로 사용하는 OBD를 제작하였다. OBD의 전기적 특성을 관찰하기 위하여 space-charge-limited-current (SCLS) 모델을 사용한 이론적인 연구를 실험 결과와 비교 분석하였다. 계산된 전류-전압 결과는 트랩 깊이에 따른 가우스 분포로 이루어진 개선된 SCLS 모델을 사용하였을 때 측정된 전류-전압 결과와 잘 일치 하였다. 낮은 인가전압에서 Ohmic 전류가 생기는 것을 개선된 SCLS 모델과 병렬저항을 사용하여 설명하였다. 이 연구 결과는 유기물/무기물 나노 복합체를 사용하여 제작한 OBD의 트랩의 밀도와 분포에 따른 전기적 특성을 이해하는데 도움을 준다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제4권4호
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• pp.68-78
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• 1990

절연파괴의 원인이 되는 절연체중의 공간전하의 여러 특성을 정량적으로 측정하였다. 전극에서의 주입전하가 트랩되어 주로 공간전하를 형성하는 것을 확인하였다. TSSP측정법으로 컬렉팅 전위를 결정하고 바이어스의 시간, 전압, 온도에 따른 공간전하 변화량을 측정하여 공간적 분포의 깊이를 조사하였다. 그리고 정상상태에 있어서 모델과 해석과 시험 결과가 비교적 잘 일치함을 발견하였다.