• 한국진공학회지
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• 제21권6호
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• pp.301-311
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• 2012

결정질 태양전지 등의 도핑 공정에 적용하기 위한 플라즈마 제트 장치의 기초 방전 특성을 조사한다. 대기압에서의 아르곤 플라즈마 제트와 대기 압력변화에 대한 대기 플라즈마 제트, 그리고 아르곤 분위기 압력 변화에 대한 플라즈마 제트의 전류-전압은 전형적인 정상 글로우 방전의 특성을 갖는다. 대기압 플라즈마 제트의 방전 전압은 약 2.5 kV의 높은 전압이 요구되며, 대기 및 아르곤 플라즈마 제트는 200 Torr 이하의 낮은 압력에 대한 방전 전압은 약 1 kV가 된다. 도핑용 실리콘 웨이퍼에 조사되는 단일 채널 플라즈마 제트의 전류는 인가전압의 조정에 의하여 수 10~50 mA의 고 전류를 용이하게 얻는다. 플라즈마 제트를 웨이퍼에 조사하는 경우에 웨이퍼의 온도 상승은 정상상태에서 약 $200^{\circ}C$가 된다. 실리콘 웨이퍼에 도핑 용재인 액상의 인산을 도포하여 플라즈마를 조사한 결과 얻어진 인 원자의 도핑 분포는 플라즈마 제트 도핑의 가능성을 보여준다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.372-377
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• 2013

DGMOSFET의 항복전압에 대하여 고찰하였으며 이를 위하여 포아송방정식의 분석학적 해 및 Fulop의 항복전압 조건을 사용하였다. DGMOSFET는 게이트단자의 전류제어능력 향상으로 단채널 효과를 감소시킬 수 있다는 장점이 있다. 그러나 단채널에서 나타나는 항복전압의 감소는 피할 수 없으므로 이에 대한 연구가 필요하다. 포아송방정식을 풀 때 사용하는 전하분포함수에 가우시안 함수를 적용함으로써 보다 실험값에 가깝게 해석하였으며 이때 이중게이트 MOSFET의 소자크기에 따라 항복전압의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 전위모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 항복전압을 분석할 것이다. DGMOSFET의 항복전압을 관찰한 결과, 채널길이가 감소할수록 그리고 도핑농도가 증가할수록 항복전압이 감소하는 것으로 나타났다. 또한 게이트산화막 두께 및 채널두께에 따라서 항복전압의 변화가 관찰되었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권6호
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• pp.847-853
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• 2016

Applications of Si have been increasingly exploited and extended to More-Moore, More-than-Moore, and beyond-CMOS approaches. Ge is regarded as one of the supplements for Si owing to its higher carrier mobilities and peculiar band structure, facilitating both advanced and optical applications. As an emerging metal-oxide device, the junctionless field-effect transistor (JLFET) has drawn considerable attention because of its simple process, less performance fluctuation, and stronger immunity against short-channel effects due to the absence of anisotype junctions. In this study, we investigated lateral field scalability, which is equivalent to channel-length scaling, in Si and Ge JLFETs. Through this, we can determine the usability of Si CMOS and hypothesize its replacement by Ge. For simulations with high accuracy, we performed rigorous modeling for ${\mu}_n$ and ${\mu}_p$ of Ge, which has seldom been reported. Although Ge has much higher ${\mu}_n$ and ${\mu}_p$ than Si, its saturation velocity ($v_{sat}$) is a more determining factor for maximum $I_{on}$. Thus, there is still room for pushing More-Moore technology because Si and Ge have a slight difference in $v_{sat}$. We compared both p- and n-type JLFETs in terms of $I_{on}$, $I_{off}$, $I_{on}/I_{off}$, and swing with the same channel doping and channel length/thickness. $I_{on}/I_{off}$ is inherently low for Ge but is invariant with $V_{DS}$. It is estimated that More-Moore approach can be further driven if Si is mounted on a JLFET until Ge has a strong possibility to replace Si for both p- and n-type devices for ultra-low-power applications.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.818-821
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• 2012

본 연구에서는 이중게이트 MOSFET의 전도중심에 따른 문턱전압의 변화를 분석할 것이다. DGMOSFET에 대한 단채널효과 중 문턱전압의 이동은 정확한 소자동작에 저해가 되고 있다. 문턱전압분석을 위하여 포아송방정식의 분석학적 전위분포를 이용하였으며 이때 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용함으로써 보다 실험값에 가깝게 해석하였다. 소자 파라미터인 채널길이, 채널두께, 게이트산화막두께 그리고 도핑농도 등에 대하여 전도중심의 변화에 대한 문턱전압의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 문턱전압특성을 분석할 것이다. 분석결과 문턱전압은 소자 파라미터에 에 대한 전도중심의 변화에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.825-828
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• 2012

본 연구에서는 이중게이트 MOSFET의 전도중심에 따른 항복전압의 변화를 분석할 것이다. DGMOSFET에 대한 단채널효과 중 낮은 항복전압은 소자동작에 저해가 되고 있다. 항복전압분석을 위하여 포아송방정식의 분석학적 전위분포를 이용하였으며 이때 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용함으로써 보다 실험값에 가깝게 해석하였다. 소자 파라미터인 채널길이, 채널두께, 게이트산화막두께 그리고 도핑농도 등에 대하여 전도중심의 변화에 대한 항복전압의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 항복전압특성을 분석할 것이다. 분석결과 항복전압은 소자파라미터에에 대한 전도중심의 변화에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.2511-2516
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• 2012

본 연구에서는 이중게이트 MOSFET의 전도중심에 따른 문턱전압의 변화를 분석할 것이다. DGMOSFET에 대한 단채널효과 중 문턱전압의 이동은 정확한 소자동작에 저해가 되고 있다. 문턱전압분석을 위하여 포아송방정식의 분석학적 전위분포를 이용하였으며 이때 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용함으로써 보다 실험값에 가깝게 해석하였다. 소자 파라미터인 채널길이, 채널두께, 게이트산화막두께 그리고 도핑농도 등에 대하여 전도중심의 변화에 대한 문턱전압의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 문턱전압특성을 분석할 것이다. 분석결과 문턱전압은 소자파라미터에 에 대한 전도중심의 변화에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.982-988
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• 2012

본 연구에서는 이중게이트(Double Gate; DG) MOSFET에서 문턱전압과 스켈링 이론의 관계를 관찰하였다. 기존 MOSFET의 경우 채널크기에 스켈링 이론을 적용하여 전류 및 스위칭주파수를 해석하였다. 이에 본 연구에서는 이중게이트 MOSFET에서 문턱전압의 경우 스켈링 이론의 적용가능성을 관찰하기 위하여 문턱전압의 변화를 스켈링 인자에 따라 관찰하고 분석하였다. 이를 위하여 이미 검증된 포아송방정식의 해석학적 전위분포를 이용하였으며 이때 가우스함수의 전하분포를 사용하였다. 분석결과 문턱전압이 스켈링 인자에 따라 크게 변화하였으며 변화정도는 도핑농도의 스켈링에 따라 변화한다는 것을 관찰하였다. 특히 이중게이트의 특성상 채널두께 및 채널길이에 스켈링 이론을 적용할 때 가중치를 이용한 변형된 스켈링 이론을 적용함으로써 이중게이트 MOSFET에 가장 타당한 스켈링 이론에 대하여 설명할 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회
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• pp.865-868
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• 2006

본 연구에서는 20nm이하 채널길이를 가진 이중게이트 FinFET에 대하여 문턱전압이하에서 서브문턱스윙을 분석하였다. 분석을 위하여 분석학적 전류모델을 개발하였으며 열방사 전류 및 터널링 전류를 포함하였다. 열방사전류는 포아슨방정식에 의하여 구한 포텐셜분포 및 맥스월-볼쯔만통계를 이용한 캐리어분포를 이용하여 구하였으며 터널링전류는 WKB(Wentzel-framers-Brillouin)근사를 이용하였다. 이 두 모델은 상호 독립적이므로 각각 전류를 구해 더함으로써 차단전류를 구하였다. 본 연구에서 제시한 모델을 이용하여 구한 서브문턱스윙값이 이차원시뮬레이션값과 비교되었으며 잘 일치함을 알 수 있었다. 분석 결과 10nm이하에서 특히 터널링의 영향이 증가하여 서브문턱스윙특성이 매우 저하됨을 알 수 있었다 이러한 단채널현상을 감소시키기 위하여 채널두께 및 게이트산화막의 두께를 가능한한 않게 제작하여야함을 알았으며 이를 위한 산화공정개발이 중요하다고 사료된다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권5호
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• pp.508-517
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• 2014

We design and analyze the n-channel junctionless fin-shaped field-effect transistor (JL FinFET) with 10-nm gate length and compare its performances with those of the conventional bulk-type fin-shaped FET (conventional bulk FinFET). A three-dimensional (3-D) device simulations were performed to optimize the device design parameters including the width ($W_{fin}$) and height ($H_{fin}$) of the fin as well as the channel doping concentration ($N_{ch}$). Based on the design optimization, the two devices were compared in terms of direct-current (DC) and radio-frequency (RF) characteristics. The results reveal that the JL FinFET has better subthreshold swing, and more effectively suppresses short-channel effects (SCEs) than the conventional bulk FinFET.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.715-717
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• 2010

본 연구에서는 MicroTec4.0을 이용하여 더블게이트 MOSFET의 문턱전압이하특성을 채널도핑농도의 변화에 따라 분석하였다. DGMOSFET는 구조상 단채널효과를 감소시킬 수 있다는 장점 때문에 많은 연구가 진행중에 있다. 이에 DGMOSFET에서 단채널효과로서 잘 알여진 문턱전압이하 스윙 및 문턱전압 등을 반도체소자 시뮬레이이터인 MicroTec을 이용하여 분석하고자 한다. 나노소자인 DGMOSFET의 구조적 특성도 함께 고찰하기 위하여 채널의 두께, 길이, 폭 등 크기요소에 따라 분석하였다. 본 논문에서 사용한 MicroTec 프로그램은 여러 논문에서 수치해석학적 값과 비교하여 그 타당성이 입증되었으므로 이 모델을 이용하여 DGMOSFET의 문턱전압이하특성을 분석하였다.