• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제9권2호
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• pp.174-179
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• 1996

We present a new physically based analytical equation for electron effective mobility in MOS inversion layers. The new semi-empirical model is accounting expicitly for surface roughness scattering and screened Coulomb scattering in addition to phonon scattering. This model shows excellent agreement with experimentally measured effective mobility data from three different published sources for a wide range of effective transverse field, channel doping and temperature. By accounting for screened Coulomb scattering due to doping impurities in the channel, our model describes very well the roll-off of effective mobility in the low field (threshold) region for a wide range of channel doping level (Na=3.0*10$^{14}$ - 2.8*10$^{18}$ cm$^{-3}$ ).

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.768-771
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• 2013

본 연구에서는 이중게이트 MOSFET의 채널도핑농도의 변화에 따른 문턱전압이하 전류의 변화를 분석하였다. 이를 위하여 이중게이트 MOSFET의 채널 내 전위분포를 구하기 위하여 포아송방정식을 이용하였으며 이때 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용하였다. 전위분포는 경계조건을 이용하여 채널크기에 따른 해석학적인 함수로 구하였다. 가우시안 함수의 변수인 이온주입범위 및 분포편차 그리고 채널도핑농도 등에 대하여 문턱전압이하 전류 특성의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 전위모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 문턱전압이하 전류 특성을 분석하였다. 분석결과, 문턱전압이하 전류는 채널도핑농도 및 가우시안 분포함수의 변수 등에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제12권3호
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• pp.93-97
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• 2011

In this paper, we discuss design considerations for an n-channel metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET) with a lateral asymmetric channel (LAC) doping profile. We employed a 0.35 ${\mu}M$ standard complementary MOSFET process for fabrication of the devices. The gates to the LAC doping overlap lengths were 0.5, 1.0, and 1.5 ${\mu}M$. The drain current ($I_{ON}$), transconductance ($g_m$), substrate current ($I_{SUB}$), drain to source leakage current ($I_{OFF}$), and channel-hot-electron (CHE) reliability characteristics were taken into account for optimum device design. The LAC devices with shorter overlap lengths demonstrated improved $I_{ON}$ and $g_m$ characteristics. On the other hand, the LAC devices with longer overlap lengths demonstrated improved CHE degradation and $I_{OFF}$ characteristics.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.319-319
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• 2012

현재 폭넓게 이용되고 있는 STI (Shallow Trench Isolation) 공정에서 active edge 부분에 발생하는 기생 transistor의 subthreshold hump 특성을 제어하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 일반적으로 STI 공정을 이용하는 MOSFET에서 active edge 부분의 얇게 형성된 gate oxide, sharp한 active edge 형성, STI gap-fill 공정 중에 생기는 channel dopant out-diffusion은 subthreshold hump 특성의 주된 요인이다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 active edge rounding process와 channel dopant compensation의 implantation을 이용하여 subthresold hump 특성 개선을 연구하였다. 본 연구는 STI 공정에 필요한 wafer와 phosphorus를 함유한 wafer를 한 chamber 안에서 auto-doping하는 방법을 이용하여 subthresold hump 특성을 구현하였다. phosphorus를 함유한 wafer에서 빠져나온 phosphorus가 STI 공정중인 wafer로 침투하여, active edge 부분의 channel dopant인 boron 농도를 상대적으로 낮춰 active edge 부분의 가 감소하고 leakage current를 증가시킨다. transistor의 channel length, gate width이고, wafer#No가 클수록 phosphorous를 함유한 wafer까지의 거리는 가까워진다. wafer #01은 hump 특성이 없고, wafer#20은 에서 심한 subthreshold hump 특성을 보였다. channel length 고정, gate width를 ~으로 가변하여 width에 따른 영향을 실험하였다. active 부분에 대한 SCM image로 확인된 phosphorus에 의한 active edge 부분의 boron 농도 감소와 gate width vs curve에서 확인된 phosphorus에 의한 감소가 narrow width로 갈수록 커짐을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제24권3호
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• pp.140-144
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• 2014

The contact mechanism of devices is usually researched at electrode contacts. However, the contact between a dielectric and channel at the MOS structure is more important. The graphene was used as a channel material, and the thin film transistor with MOS structure was prepared to observe the contact mechanism. The graphene was obtained on Cu foil by the thermal decomposition method with $H_2$ and $CH_4$ mixed gases at an ambient annealing temperature of $1000^{\circ}C$ during the deposition for 30 min, and was then transferred onto a $SiO_2/Si$ substrate. The graphene was doped in a nitrogen acidic solution. The chemical properties of graphene were investigated to research the effect of nitric atoms doping. The sheet resistance of graphene decreased after nitrogen acidic doping, and the sheet resistance decreased with an increase in the doping times because of the increment of negative charge carriers. The nitric-atom-doped graphene showed the Ohmic contact at the curve of the drain current and drain voltage, in spite of the Schottky contact of grapnene without doping.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.286-289
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• 2000

PHEMT's with three different doping structures, -SH(single-heterojunction), DH (double-heterojunction), and DC(doped-channel)-,were designed, fabricated and characterized to study the effect of doping layer structures on the performance of millimeter-wave PHEMT's. 0.25${\mu}{\textrm}{m}$ DH-PHEMT with below-channel doping of 1$\times$10$^{12}$ c $m^{-2}$ was superior to SH-PHEMT by 40％ in $I_{dss}$, 20％ in f/sib T/ and showed broador gm- $I_{D}$ characteristics which is advantageous to power applications DH-PHEMT showed similar DC and small-signal performance compared with DC-PHEMT. Taking the much higher carrier mobility into considerations, DH-PHEMT is believed to be the best candidate for millimeter-wave, low-noise and/or power applications.s.s.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1994년도 추계학술대회 논문집
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• pp.210-215
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• 1994

In the CMOS device, Counter doping is needed to adjust threshold voltage because of the difference between n-MOSFET and p-MOSFET well doping concentration when n+ polysilicon gate is used. Therefore buried channel is formed in the p-channel MOSFET degrading properties. So well doping concentration and doping condition should be considered in fabrication process and device design. Here we are to extract the initial process condition using simulation and fabricate p-MOSFET device and then compare the subthreshold characteristics of simulated and fabricated device.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제7권3호
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• pp.99-102
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• 2006

The electrical characteristics of CMOS inverter with LDMOSFET are studied for high power and digital circuit application by using two dimensional MEDICI simulator. The simulation is done in terms of voltage transfer characteristic and on-off switching properties of CMOS inverter with variation of channel length and channel doping levels. The channel which surrounds a junction-type source in LDMOSFET is considered to be an important parameter to decide a circuit operation of CMOS inverter. The digital logic levels of input voltage show to increase with increase of n-channel length and doping levels while the logic output levels show to the almost constant.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.2000-2006
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• 2011

본 연구에서는 이중게이트(Double Gate; DG) MOSFET의 채널내 도핑분포 형태에 따른 드레인유기장벽감소(drain induced barrier lowering; DIBL) 현상을 분석하였다. DGMOSFET는 기존 MOSFET에서 발생하는 단채널효과를 감소시킬 수 있다는 장점 때문에 많은 연구가 진행 중에 있다. DIBL은 높은 드레인 전압에 의하여 발생하는 에너지밴드의 변화가 문턱전압의 감소로 니타나는 단채널효과이다. 이러한 DIBL을 DGMOSFET의 구조적 파라미터 및 채널 내 도핑분포함수의 변화에 따라 분석하고자 한다. 이를 위하여 가우시안 분포함수를 이용하여 포아송방정식의 해석학적 모델을 유도하였다. 본 논문에서 사용한 해석학적 포아송방정식의 전위분포모델 및 DIBL 모델의 타당성을 입증하기 위하여 수치해석학적 결과값과 비교하였으며 이 모델을 이용하여 DGMOSFET의 DIBL을 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.1764-1770
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• 2011

본 연구에서는 이중게이트 MOSFET의 채널내 도핑분포에 따른 문턱전압이하 스윙을 분석하였다. DGMOSFET는 차세대 나노소자로서 단채널효과를 감소시킬 수 있다는 장점 때문에 많은 연구가 진행 중에 있다. 문턱전압이하 스윙특성의 저하는 중요한 단채널 효과로서 디지털소자응용에서 매우 심각한 영향을 미치고 있다. 이러한 문턱 전압이하 스윙특성의 저하를 이중게이트(Double Gate; DG) MOSFET의 구조적 파라미터 및 채널 내 도핑분포함수의 변화에 따라 분석하고자 한다. 이를 위하여 가우시안 분포함수를 이용하여 포아송방정식의 해석학적 모델을 유도하였다. 본 논문에서 사용한 해석학적 포아송방정식의 전위분포모델 및 문턱전압이하 스윙모델의 타당성을 입증하기 위하여 수치해석학적 결과값과 비교하였으며 이 모델을 이용하여 이중게이트 MOSFET의 문턱전압이하 스윙을 분석하였다.