• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권10호
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• pp.1840-1844
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• 2008

본 연구에서는 이중게이트 MOSFET 제작시 가장 중요한 요소인 채널도핑농도가 문턱전압이하 영역에서 전송 특성에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 포아슨방정식을 이용한 분석학적 전송모델을 사용하였다. 문턱전압이하의 전류전도에 영향을 미치는 열방사전류와 터널링전류에 대하여 분석하였으며 본 연구의 모델이 타당하다는 것을 입증하기 위하여 서브문턱스윙 값과 채널도핑 농도의 관계를 Medici 이차원 시뮬레이션값과 비교하였다. 결과적으로 본 연구에서 제시한 전송특성 모델이 이차원 시뮬레이션모델과 매우 잘 일치하였으며 이중게이트MOSFET의 구조적 파라미터에 따라 전송특성을 분석하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.17-23
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• 2005

The switching characteristics of MOS-Controlled Thyristor(MCT) is studied with variation of the channel length and impurity concentration in ON and OFF FET channel. The proposed MCT power device has the lateral structure and P-epitaxial layer in substrate. Two dimensional MEDICI simulator and PSPICE simulator are used to study the latch-up current and forward voltage-drop from the characteristics of I-V and the switching characteristics with variation of channel length and impurity concentration in P and N channel. The channel length and N impurity concentration of the proposed MCT power device show the strong affect on the transient characteristics of current and power. The N channel length affects only on the OFF characteristics of power and anode current, while the N doping concentration in P channel affects on the ON and OFF characteristics.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.651-656
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• 2014

본 연구에서는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 채널도핑 변화에 따른 문턱전압이하 스윙의 변화를 분석하였다. 문턱전압이하 스윙은 문턱전압이하 영역에서 발생하는 차단전류의 감소정도를 나타내는 요소로서 디지털회로 적용에 매우 중요한 역할을 한다. 비대칭 이중게이트 MOSFET의 문턱전압이하 스윙을 분석하기 위하여 포아송방정식을 이용하였다. 비대칭 이중게이트 MOSFET는 대칭 이중게이트 MOSFET와 달리 상하단 게이트의 산화막 두께 및 인가전압을 다르게 제작할 수 있다. 본 연구에서는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 채널 내 농도변화 및 게이트 산화막 두께 그리고 인가전압 등이 문턱전압이하 스윙에 미치는 영향을 관찰하였다. 특히 포아송방정식을 풀 때 도핑분포함수로 가우스분포함수를 이용하였으며 가우스분포함수의 파라미터인 이온주입범위 및 분포편차에 대한 문턱전압이하 스윙의 변화를 관찰하였다. 분석결과, 문턱전압이하 스윙은 도핑농도 및 분포함수에 따라 크게 변화하였으며 게이트 산화막 두께 및 인가전압에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.731-733
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• 2012

더블게이트MOSFET는 두 개의 게이트를 가지고 있기 때문에 전류제어 능력이 기존 MOSFET보다 두배에 가깝고 나노소자에서 단채널 효과를 감소시킬 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 더블게이트MOSFET 제작시 단채널 효과에 큰 영향을 미치는 도핑농도에 따른 문턱전압의 변화를 분석하고자 한다. 더블게이트MOSFET에서 문턱전압에 영향을 미치는 구조적 요소 중 도핑농도는 매우 중요한 소자파라미터이다. 본 논문에서는 도핑농도를 $10^{15}cm^{-3}$에서 $10^{19}cm^{-3}$까지 변화시키면서 문턱 전압을 분석한 결과 도핑농도가 증가하면 문턱전압도 커짐을 알 수 있었다.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제51권11호
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• pp.517-525
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• 2002

The channel region of seep-sub-micrometer MOSFET is non-uniformly doped with pocket implant. Therefore, the advanced threshold voltage model is needed to account for the Short-Channel Effect and Reverse-Short-Channel Effect due to the non-uniform doping concentration in the channel region. In this paper, A scalable analytical model for the MOSFET threshold voltage is developed. The developed model is verified with MEDICI and TSUPREM simulator.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.688-690
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• 2017

항복전압의 감소는 채널길이 감소에 의하여 발생하는 심각한 단채널 효과이다. 트랜지스터 동작 중에 발생하는 단채널 효과는 트랜지스터의 동작범위를 감소시키는 문제를 발생시킨다. 본 논문에서는 10 nm 이하 채널길이를 갖는 이중게이트 MOSFET에서 채널크기의 변화를 파라미터로 하여 채널도핑에 따른 항복전압의 변화를 고찰하였다. 이를 위하여 해석학적 전위분포에 의한 열방사 전류와 터널링 전류를 구하고 두 성분의 합으로 구성된 드레인 전류가 $10{\mu}A$가 될 때, 드레인 전압을 항복전압으로 정의하였다. 결과적으로 채널 도핑농도가 증가할수록 항복전압은 크게 증가하였다. 채널길이가 감소하면서 항복전압이 크게 감소하였으며 이를 해결하기 위하여 실리콘 두께 및 산화막 두께를 매우 작게 유지하여야만 한다는 것을 알 수 있었다. 특히 터널링 전류의 구성비가 증가할수록 항복전압이 증가하는 것을 관찰하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.879-882
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• 2015

본 연구에서는 시뮬레이션을 통해 채널 폭과 채널 도핑 형태에 따른 수직형 나노와이어 GAA MOSFET의 특성을 비교, 분석하였다. 첫 번째로, 드레인의 끝부분을 20nm로 고정시키고 소스의 끝부분이 30nm, 50nm, 80nm, 110nm로 식각된 모양으로 설계한 구조의 특성을 비교, 분석하였다. 두 번째로는 드레인, 채널, 소스의 폭이 50nm로 일정한 직사각형 모양의 구조를 설계하였다. 이 구조를 기준으로 삼아 드레인의 끝부분이 20nm가 되도록 식각된 사다리꼴 모양과 반대로 소스의 끝부분이 20nm가 되도록 식각된 역 사다리꼴 모양의 구조를 설계하여 위 세 구조의 특성을 비교, 분석하였다. 마지막으로는 폭 50nm의 직사각형 구조의 채널을 다섯 구간으로 나누어 도핑 형태를 다양하게 변화시킨 것의 특성을 비교, 분석하였다. 첫 번째 시뮬레이션에서는 채널 폭이 가장 작을 때, 두 번째 시뮬레이션에서는 사다리꼴 모양의 구조일 때, 세 번째 시뮬레이션에서는 채널의 중앙 부분이 높게 도핑 되었을 때 가장 좋은 특성을 보였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권6호
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• pp.1497-1502
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• 2013

Recently, the junctionless (JL) transistors realized by a single-type doping process have attracted attention instead of the conventional metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (MOSFET). The JL transistor can overcome MOSFET's problems such as the thermal budget and short-channel effect. Thus, the JL transistor is considered as great alternative device for a next generation low standby power silicon system. In this paper, the JL FinFET was simulated with a three dimensional (3D) technology computer-aided design (TCAD) simulator and optimized for DC characteristics according to device dimension and doping concentration. The design variables were the fin width ($W_{fin}$), fin height ($H_{fin}$), and doping concentration ($D_{ch}$). After the optimization of DC characteristics, RF characteristics of JL FinFET were also extracted.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.291.2-291.2
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• 2016

3D semiconductor material of silicon that is used throughout the semiconductor industry currently faces a physical limitation of the development of semiconductor process technology. The research into the next generation of nano-semiconductor materials such as semiconductor properties superior to replace silicon in order to overcome the physical limitations, such as the 2-dimensional graphene material in 2D transition-metal dichalcogenide (TMD) has been researched. In particular, 2D TMD doping without severely damage of crystal structure is required different conventional methods such as ion implantation in 3D semiconductor device. Here, we study a p-type doping technique on tungsten diselenide (WSe2) for p-channel 2D transistors by adjusting the concentration of hydrochloric acid through Raman spectroscopy and electrical/optical measurements. Where the performance parameters of WSe2 - based electronic device can be properly designed or optimized. (on currents increasing and threshold voltage positive shift.) We expect that our p-doping method will make it possible to successfully integrate future layered semiconductor devices.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제17권2호
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• pp.192-198
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• 2017

In this paper, we propose a novel double gate vertical channel tunneling field effect transistor (DVTFET) with a dielectric sidewall and optimization characteristics. The dielectric sidewall is applied to the gate region to reduced ambipolar voltage ($V_{amb}$) and double gate structure is applied to improve on-current ($I_{ON}$) and subthreshold swing (SS). We discussed the fin width ($W_S$), body doping concentration, sidewall width ($W_{side}$), drain and gate underlap distance ($X_d$), source doping distance ($X_S$) and pocket doping length ($X_P$) of DVTFET. Each of device performance is investigated with various device parameter variations. To maximize device performance, we apply the optimum values obtained in the above discussion of a optimization simulation. The optimum results are steep SS of 32.6 mV/dec, high $I_{ON}$ of $1.2{\times}10^{-3}A/{\mu}m$ and low $V_{amb}$ of -2.0 V.