• 제목/요약/키워드: 트랩준위

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MNOS 소자의 기억특성 (Memory Characteristics of MNOS Devices)

  • 서광열;박영걸;김태만
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제1권3호
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    • pp.243-250
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    • 1988
  • 530A의 질화막과 23A의 엷은 산화막두께로 제작된 MNOS 소자의 기억트랩분포와 기억특성을 TSC방법과 C-V방법으로 조사하였다. 소자는 전기적으로 기억갱신이 가능하며 무전압유지가 반영구적임을 확인하였다. 기억트랩에 해당하는 TSC곡선을 분석하는데는 공간적, 에너지적인 트랩의 분포모형을 가정하고 best fitting법을 사용하였다. 그 결과 기억트랩은 질화막-산화막 계면에서 질화막안으로 10A 깊이로 분포되었으며 에너지준위는 질화막전도대 하단에서 2.35-2.38eV로 분포되어 있음을 밝혔다. 또한 방전기구는 산화막층을 통한 직접터널링과 열적여기를 함께 고려하여 설명할 수 있었다.

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SAW를 이용한 반절연 GaAs웨이퍼 표면 성질의 비파괴 측정 (Nondestructive Evaluation of Semi-Insulating GaAs Wafer Surface Properties Using SAW)

  • 박남천;박순규;이건일
    • 한국음향학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.19-30
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    • 1991
  • SAW와 반도체가 상호작용할 때 발생되는 횡음전전압을 이용하여 반절연 GaAs 웨이퍼 표면의 에너지 갭, 엑시톤, 얕은 준위 트랩, 깊은 준위 트랩, 어닐링 후의 형반전, $EL_2$ 준위의 준안정 상태 그리고 Cr이 첨가된 2인치 GaAs 웨이퍼의 전자 농도 분포를 비파괴적으로 측정평가 하였다. 또한 SAW를 발진기를 이용한 반도체 표면성질의 측정을 새로이 시도하고 이의 실용성을 밝혔다.

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InSb MIS구조에서의 계면의 전기적 특성 평가 (Characterization of interfacial electrical properties in InSb MIS structure)

  • 이재곤;최시영
    • 센서학회지
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    • 제5권6호
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    • pp.60-67
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    • 1996
  • 저온 remote PECVD $SiO_{2}$막을 이용하여 제조된 InSb MIS구조에서의 계면의 전기적 특성에 대하여 연구하였다. $105^{\circ}C$에서 증착시킨 $SiO_{2}$막을 이용한 MIS구조의 중간 에너지 대역폭에서의 계면상태밀도가 $1{\sim}2{\times}10^{11}\;cm^{-2}eV^{-1}$으로 평가되었다. 그러나, $105^{\circ}C$이상의 고온에서 제조된 MIS소자의 계면에는 다량의 계면준위 및 트랩 준위가 존재하였다. G-V측정으로부터 계산된 계면준위들의 시상수는 $10^{-4}{\sim}10^{-5}\;sec$였으며, 증착온도가 증가할수록 트랩밀도가 증가하여 C-V특성곡선의 이력특성이 증대되었다.

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$Co^60$-$\gamma$선 조사에 따른 MOS구조의 계면 및 산화막내에서의 특성변화 (The variation of chracteristics induced by $Co^60$-$\gamma$ray at the interface and oxide layer of MOS sructure)

  • 김봉흡;류부형;이상돈
    • 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.

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전위 장벽에 따른 4H-SiC MPS 소자의 전기적 특성과 깊은 준위 결함 (Electrical Characteristics and Deep Level Traps of 4H-SiC MPS Diodes with Different Barrier Heights)

  • 변동욱;이형진;이희재;이건희;신명철;구상모
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.306-312
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    • 2022
  • 서로 다른 PN 비율과 금속화 어닐링 온도에 의해 장벽 높이가 다른 4H-SiC 병합 PiN Schottky(MPS) 다이오드의 전기적 특성과 심층 트랩을 조사했다. MPS 다이오드의 장벽 높이는 IV 및 CV 특성에서 얻었다. 전위장벽 높이가 낮아짐에 따라 누설 전류가 증가하여 10배의 전류가 발생하였다. 또한, 심층 트랩(Z1/2 및 RD1/2)은 4개의 MPS 다이오드에서 DLTS 측정을 통해 밝혀졌다. DLTS 결과를 기반으로, 트랩 에너지 준위는 낮은 장벽 높이와 함께 22~28%의 얕은 수준으로 확인되었다. 이는 쇼트키 장벽 높이에 대해 DLTS에 의해 결정된 결함 수준 및 농도의 의존성을 확인할 수 있다.

색소흡착산화아연에 대한 표면광기전력의 분광학적 연구 (Surface Photovoltage Spectroscopy on Dyed Zinc Oxide)

  • 김영순;성용길
    • 대한화학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.251-258
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    • 1984
  • 색소를 흡착시킨 산화아연의 표면상태를 광기전력측정법을 이용하여 색소증감기구 및 바인더(binder)효과에 대한 연구를 수행하였다. 산화아연의 에너지트랩준위는 1.12eV이며, 색소흡착에 의해 0.99eV로 에너지준위가 낮아짐을 알았다. 바인더효과는 표면광기전력의 효율을 커지게 하나 에너지트랩준위에는 변화를 주지 않는다. 또한 색소증감기구로 흡착력이 강한 산형색소는 전자 이동(electron transfer)이며, 산화아연 고유흡수광에 減感작용이 있는 나트륨염형색소는 에너지이동(energy transfer)로써 추측된다. 근적외부인 1,100~1,350nm에 걸쳐 광기전력감도가 나타나므로 적외선에 의한 전자사진용 畵像材料로서 가능성을 제시하였다.

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$SnO_2$/a-Se/AI 소자의 특성 (Characteristics of $SnO_2$/a-Se/AI sample)

  • 박계춘;정운조;유용택
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제7권1호
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    • pp.7-14
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    • 1994
  • Structural and optical characteristics in $SnO_2$/a-Se/Al sample by aging variation and applying constant voltage had been investigated. a-Se was varied with monoclinic structure and its surface was greatly exchanged. Its capacitance was first decreased and then increased and its photo-current, photo-voltage and photo-capacitance were increased gradually with day and applying voltage. From the results, crystallization of a-Se and dopant trap level formation had been identified. Also, it was acknowledged $SnO_2$/a-Se/Al sample is useful in photovoltaic and solid thin film cell.

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InSb 적외선 감지 소자용 $Si_3N_4$, $SiO_2$ 절연막 계면 특성 연구

  • 박세훈;이재열;김정섭;김수진;석철균;양창재;박진섭;윤의준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.163-163
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    • 2010
  • 중적외선 영역 ($3{\sim}5\;{\mu}m$)은 공기 중에 존재하는 이산화탄소나 수증기에 의해 흡수가 일어나지 않기 때문에 군사적으로 중요한 파장 영역이며, 야간에 적을 탐지하는데 응용되고 있다. InSb는 77 K에서 중적외선 파장 흡수에 적합한 밴드갭 에너지 (0.228 eV)를 갖고 있으며, 다른 화합물 반도체와 달리 전하 수송자 이동도 (전자: $10^6\;cm^2/Vs$, 정공: $10^4\;cm^2/Vs$)가 매우 빠르기 때문에 적외선 화상 감지기 재료로 매우 적합하다. 또한 현재 중적외선 영역대에서 널리 사용되는 HgCdTe (MCT)와 대등한 소자 성능을 나타냄과 동시에 낮은 기판 가격, 소자의 제작 용이성 때문에 MCT를 대체할 물질로 주목 받고 있다. 하지만, 기판과 절연막의 계면에 존재하는 결함 때문에 에너지 밴드갭 내에 에너지 준위를 형성하여 높은 누설 전류 특성을 보인다. 따라서 InSb 적외선 소자의 구현을 위하여 고품질의 절연막의 연구가 필수적이라고 할 수 있겠다. 절연막의 특성을 알아보기 위해, n형 InSb 기판에 플라즈마 화학 기상 증착법 (PECVD)을 이용하여 $SiO_2$, $Si_3N_4$를 증착하였으며, 증착 온도를 $120^{\circ}C$에서 $240^{\circ}C$까지 $40^{\circ}C$ 간격으로 변화하여 증착온도가 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 절연막과 기판의 계면 특성을 분석하기 위하여 77 K에서 커패시턴스-전압 (C-V) 분석을 하였으며, 계면 트랩 밀도는 Terman method를 이용하여 계산하였다 [1]. $Si_3N_4$를 증착하였을 경우, $120{\sim}240^{\circ}C$의 증착 온도에서 $2.4{\sim}4.9{\times}10^{12}\;cm^{-2}eV^{-1}$의 계면 트랩 밀도를 가졌으며, 증착 온도가 증가할수록 계면 트랩 밀도가 증가하는 경향을 보였다. 또한 모든 증착 온도에서 flat band voltage가 음의 전압으로 이동하였다. $SiO_2$의 경우 $120{\sim}200^{\circ}C$의 증착온도에서 $7.1{\sim}7.3{\times}10^{11}\;cm^{-2}eV^{-1}$의 계면 트랩 밀도 값을 보였으나, $240^{\circ}C$ 이상에서 계면 트랩밀도가 $12{\times}10^{11}\;cm^{-2}eV^{-1}$로 크게 증가하였다. $SiO_2$ 절연막을 사용함으로써, $Si_3N_4$ 대비 약 25% 정도 낮은 계면 트랩 밀도를 얻을 수 있었으며, 모든 증착 온도에서 양의 전압으로 flat band voltage가 이동하였다. 두 절연막에 대한 계면 트랩의 원인을 분석하기 위하여 XPS 측정을 진행하였으며, 깊이에 따른 조성 분석을 하였다. 본 실험에서 최적화된 $SiO_2$ 절연막을 이용하여 InSb 소자의 pn 접합 연구를 진행하였다. Be+ 이온 주입을 진행하고, 급속열처리(RTA) 공정을 통하여 p층을 형성하였다. -0.1 V에서 16 nA의 누설 전류 값을 보였으며, $2.6{\times}10^3\;{\Omega}\;cm^2$의 RoA (zero bias resistance area)를 얻을 수 있었다.

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깊은준위 과도용량 분광법을 이용하여 양자점 태양전지의 결함상태가 광전변환 효율에 미치는 영향 분석

  • 이경수;이동욱;문웅탁;김은규;최원준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.225.1-225.1
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    • 2013
  • 지난 수년간 태양전지의 광전변환 효율을 높이기 위해 자가 조립된 InAs 또는 GaSb 와 같은 양자점을 GaAs 단일 p-n 접합에 적용하는 연구를 개발해 왔다. 그러나 양자점의 흡수 단면적에 의한 광흡수도는 양자점층을 수십 층을 쌓으면 증가하지만 활성층에 결함을 생성시킨다. 생성된 결함은 운반자 트랩으로 작용하여 태양전지의 광전변환 효율을 감소시킨다. 본 실험에서는 양자점이 적용된 태양전지와 적용되지 않은 태양전지의 광전변환 효율을 비교하고, 깊은준위 과도용량 분광법을 이용하여 결함상태를 측정하고 및 비교함으로써, 활성층 내부에 생성된 결함이 광전변환 효율에 미치는 영향을 분석하였다. 소자구조는 분자선 증착 방법을 이용하여, 먼저 n-형 GaAs 기판위에 n-형 GaAs를 300 nm 증착한 후, 도핑이 되지 않은 GaAs 활성층을 3.5 ${\mu}m$ 두께로 증착하였다. 마지막으로 p-형 GaAs를 830 nm 증착함으로써 p-i-n구조를 형성하였다. 여기서, n-형 GaAs 과 p-형 GaAs의 도핑농도는 동일하게 $5{\times}1018\;cm^{-3}$ 로 하였다. 또한 양자점 및 델타도핑 층을 각각 태양전지에 적용하기 위해 활성층내에 양자점 20층 및 델타도핑 20층을 각각 형성하였다. 이때, 양자점 태양전지, 델타도핑 태양전지와 양자점이 없는 태양전지의 광전변환 효율은 각각 4.24, 4.97, 3.52%로 나타났다. 태양전지의 전기적 특성을 측정하기 위해 소자구조 위에 Au(300nm)/Pt(30nm)/Ti(30nm)의 전극을 전자빔 증착장치로 증착하였으며, 메사에칭으로 직경 300 ${\mu}m$의 p-i-n 접합 다이오드 구조를 제작하였다. 정전용량-전압 특성 및 깊은준위 과도용량 분광법을 이용하여 태양전지의 결함분석 및 이에 따른 광전변환 효율의 상관관계를 논의할 것이다.

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전기적 스트레스에 의한 MILC poly-Si TFT 특성변화 원인에 관한 연구 (A Study on the Reason of the Changes of MILC Poly-Si TFT's Characteristics by Electrical Stress)

  • 김기범;김태경;이병일;주승기
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권12호
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    • pp.29-34
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    • 2000
  • 금속유도 측면 결정화에 의해 제작된 다결정 실리콘 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)의 전기적 스트레스의 효과에 대해 연구하였다. MILC로 제작된 TFT에 전기적 스트레스가 인가될 때, off-state 전류가 100배에서 10000배까지 감소한다. 그러나 전기적 스트레스를 인가한 소자를 관상로에서 열처리를 할 경우 열처리온도가 증가할 수록 off-state 전류가 다시 증가했다. 열처리온도에 따른 off-state 전류의 의존성으로부터 MILC 다결정 실리콘 박막내 트랩준위의 활성화에너지(0.34eV)를 얻어냈다.

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