• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
• /
• pp.918-921
• /
• 1999

The breakdown voltage in fully depleted SOI N-MOSFET’s have been studied over a wide range of film thicknesses, channel doping, and channel lengths. An asynmmetric Source/Drain SOI technology is proposed, which having the advantages of Normal LDD SOI(Silicon-On-Insulator) for breakdown voltage and gives a high drivability of LDD SOI without sacrificings hot carrier immunity The two-dimensional simulations have been used to investigate the breakdown behavior in these device. It is found that the breakdown voltage(BVds) is almost same with high current drivability as that in Normal LDD SOI device structure.

• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제7권3호
• /
• pp.361-365
• /
• 2009

This paper has been presented the transport characteristics of FinFET using the analytical potential model based on the Poisson's equation in subthreshold and threshold region. The threshold voltage is the most important factor of device design since threshold voltage decides ON/OFF of transistor. We have investigated the variations of threshold voltage and drain induced barrier lowing according to the variation of geometry such as the length, width and thickness of channel. The analytical potential model derived from the three dimensional Poisson's equation has been used since the channel electrostatics under threshold and subthreshold region is governed by the Poisson's equation. The appropriate boundary conditions for source/drain and gates has been also used to solve analytically the three dimensional Poisson's equation. Since the model is validated by comparing with the three dimensional numerical simulation, the subthreshold current is derived from this potential model. The threshold voltage is obtained from calculating the front gate bias when the drain current is $10^{-6}A$.

• 대한전자공학회논문지
• /
• 제27권7호
• /
• pp.1033-1041
• /
• 1990

In this paper, under pinch-off conditions, the gate-drain breakdown voltage characteristics of GaAs Power MESFET's as a function of device parameters such as channel thickness, doping concentration, gate length etc. are analyzed. Using the Green's function, the gate ionic charge induced by the depleted channel ionic charge is calculated. The impact ionization integral by avalanche multiplication between gate and drain is used to investigate breakdown phenomena. Especially, the localized excess surface charge effect as well as the uniform surface charge effect on breakdown voltage is considered.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.250-250
• /
• 2010

The random telegraph signal (RTS) for the NOR flash cell scaling is investigated. An innovative method to suppress the RTS, based on the device engineering, is proposed. By optimizing the channel doping profile and using the high-k tunnel dielectric, it is confirmed from three-dimensional (3-D) simulation, that the $V_{th}$ amplitude, dueto RTS, is significantly suppressed, from approximately 0.5 to 0.07 V in the middle of the channel at 45 nm NOR Flash technology. From this result, it is expected that the proposed method to suppress the RTS amplitude is essential for further cell size scaling in Flash memory.

• 대한전자공학회논문지
• /
• 제25권11호
• /
• pp.1373-1379
• /
• 1988

본 연구에서는 FDM(finite difference method)을 이용한 수치적 방법을 사용하여 MODFET (MO-dulation doped FET)의 전위 분포와 전자 밀도를 이차원적으로 해석하였다. 일차원적 해석 방법에서는 MODFET의 게이트 부분만을 계산하는 반면, 이차원적 해석 방법은 소오스와 드레인 부분도 계산해줌으로써 일차원적 해석 방법에서 무시되는 기생 효과(parasitic effect)를 고려하여 더 정확한 해석이 가능하였다. 결과로서 스페이스(spacer) 두께와 (n)AlGaAs층의 도핑 농도의 변화에 따른 채널내에서 2DEG(2dimensional electron gas)의 단위 면적에 대한 밀도와의 관계를 정량적으로 제시하였으며 스페이서의 두께가 작아지거나 (n)AlGaAs 층의 도핑 농도가 커질수록 MODFET 채널 내의 전자 밀도가 증가함을 확인하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제3권2호
• /
• pp.69-75
• /
• 2003

Cell transistor and data retention time characteristics were studied in 90 nm design rule 512M-bit DRAM, for the first time. And, the characteristics of cell transistor are investigated for different STI gap-fill materials. HDP oxide with high compressive stress increases the threshold voltage of cell transistor, whereas the P-SOG oxide with small stress decreases the threshold voltage of cell transistor. Stress between silicon and gap-fill oxide material is found to be the major cause of the shift of the cell transistor threshold voltage. If high stress material is used for STI gap fill, channel-doping concentration can be reduced, so that cell junction leakage current is decreased and data retention time is increased.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
• /
• pp.110-110
• /
• 2010

현재 박막 트랜지스터는 비정질 실리콘 기반의 개발이 주를 이루고 있으며, 이 비정질 실리콘은 성막공정이 간단하고 대면적에 용이하지만 전기적인 특성이 우수하지 않기 때문에 디스플레이의 적용에 어려움을 겪고 있다. 이에 따라 poly-Si을 이용한 박막 트랜지스터의 연구가 진행되고 있는데, 이는 공정온도가 높고, 대면적에의 응용이 어렵다. 따라서 앞으로 저온 공정이 가능하며 대면적 응용이 용이한 박막 트랜지스터의 연구가 필수적이다. 한편 최근 박막 트랜지스터의 채널층으로 사용되는 물질에는 oxide 기반의 ZnO, SnO2, In2O3 등이 주로 사용되고 있고, 보다 적합한 채널층을 찾기 위한 연구가 많이 진행되어 왔다. 최근 Hosono 연구팀에서 IGZO를 채널층으로 사용하여 high mobility, 우수한 on/off ratio의 특성을 가진 소자 제작에 성공함으로써 이를 시작으로 IGZO의 연구 또한 세계적으로 활발한 연구가 이루어지고 있다. 특히, ZnO는 wide band gap (3.37eV)을 가지고 있어 적외선 및 가시광선의 투과율이 좋고, 전기 전도성과 플라즈마에 대한 내구성이 우수하며, 낮은 온도에서도 성막이 가능하다는 특징을 가지고 있다. 그러나 intrinsic ZnO 박막은 bias stress 같은 외부 환경이 변했을 경우 전기적인 성질의 변화를 가져올 뿐만 아니라 고온에서의 공정이 불안정하다는 요인을 가지고 있다. ZnO의 전기적인 특성을 개선하기 위해 본 연구에서는 hafnium을 doping한 ZnO을 channel layer로 소자를 제작하고 전기적 특성을 평가하였다. 이를 위해 DC magnetron sputtering을 이용하여 ZnO 기반의 박막 트랜지스터를 제작하였다. Staggered bottom gate 구조로 ITO 물질을 전극으로 사용하였으며, 제작된 소자는 semiconductor analyzer를 이용하여 출력특성과 전이 특성을 평가하였으며, ZnO channel layer 증착시 hafnium이 도핑 되는 양을 조절하여 소자를 제작한 후 intrinsic ZnO의 소자 특성과 비교 분석하였다. 그 결과 hafnium을 doping 시킨 소자의 field effect mobility가 $6.42cm^2/Vs$에서 $3.59cm^2/Vs$로 낮아졌지만, subthreshold swing 측면에서는 1.464V/decade에서 0.581V/decade로 intrinsic ZnO 보다 좋은 특성을 나타냄을 알 수 있었다. 그리고 intrinsic ZnO의 경우 외부환경에 대한 안정성 문제가 대두되고 있는데, hafnium을 도핑한 ZnO의 경우 temperature, bias temperature stability, 경시변화 등의 다양한 조건에서의 안정성이 확보된다면 intrinsic ZnO 박막트랜지스터의 문제점을 해결할 수 있는 물질로 될 것이라고 기대된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
• /
• pp.691-694
• /
• 2013

비대칭 이중게이트 MOSFET의 전위분포에 대하여 고찰하였으며 이를 위하여 포아송방정식의 해석학적 해를 구하였다. 대칭 DGMOSFET는 3단자 소자로서 상하단의 게이트단자가 상호 연결되어 있어 상하단 동일한 제어능력을 가지고 있으나 비대칭 DGMOSFET 소자는 4단자 소자로서 상하단 게이트단자의 전류제어능력을 각각 설정할 수 있다는 장점이 있다. 전위분포를 구할 때 포아송방정식을 이용하였으며 전하분포함수에 가우시안 함수를 적용함으로써 보다 실험값에 근사하게 해석하였다. 비대칭 이중게이트 MOSFET의 게이트 단자전압 및 게이트 산화막 두께 그리고 채널도핑의 변화에 따라 전위분포의 변화를 관찰하였다. 비대칭 DGMOSFET의 전위분포를 관찰한 결과, 게이트단자 전압 및 게이트 산화막 두께 등에 따라 전위분포는 크게 변화하는 것을 알 수 있었다. 특히 게이트 산화막 두께가 증가하는 단자에서 전위분포의 변화가 더욱 크게 나타나고 있었으며 채널도핑이 증가하면 드레인 측보다 소스 측 전위분포가 크게 변화하는 것을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.145-150
• /
• 2013

본 연구에서는 차세대 나노소자인 DGMOSFET에 대하여 문턱전압 이하영역에서 발생하는 단채널 효과 중 문턱전압 및 드레인유도장벽감소의 변화를 스켈링 이론에 따라 분석하였다. 포아송방정식의 분석학적 해를 구하기 위하여 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용함으로써 보다 실험값에 가깝게 해석하였으며 이때 가우시안 함수의 변수인 이온주입범위 및 분포편차 그리고 소자 파라미터인 채널의 두께, 도핑농도 등에 대하여 문턱전압 특성의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 문턱전압이하 특성을 분석하였다. 분석결과 스켈링 이론 적용 시 문턱전압 및 드레인유도장벽감소 현상이 변화하였으며 변화 정도는 소자파라미터에 따라 변화한다는 것을 관찰하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
• /
• pp.133-134
• /
• 2006

A simple doping method to fabricate a very thin channel body of the n-type fin field-effect-transistor (FinFET) with a 20 nm gate length by solid-phase-diffusion (SPD) process is presented. Using As-doped spin-on-glass as a diffusion source of arsenic and the rapid thermal annealing, the n-type source-drain extensions with a three-dimensional structure of the FinFET devices were doped. The junction properties of arsenic doped regions were investigated by using the $n^+$-p junction diodes which showed excellent electrical characteristics. Single channel and multi-channel n-type FinFET devices with a gate length of 20-100 nm was fabricated by As-SPD and revealed superior device scalability.