• Title/Summary/Keyword: Charge trap

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Charge trap characteristics with $Si_3N_4$ tmp layer thickness ($Si_3N_4$ trap layer의 두께에 따른 charge trap 특성)

  • Jung, Myung-Ho;Kim, Kwan-Su;Park, Goon-Ho;Kim, Min-Soo;Jung, Jong-Wan;Jung, Hong-Bae;Cho, Won-Ju
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.124-125
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    • 2008
  • The charge trapping and tunnelling characteristics with various thickness of $Si_3N_4$ layer were investigated for application of TBE (Tunnel Barrier Engineered) non-volatile memory. We confirmed that the critical thickness of no charge trapping was existed with decreasing $Si_3N_4$ thickness. Also, the charge trap centroid x and charge trap density were extracted by using CCS (Constant Current Stress) method. Through the optimized thickness of $Si_3N_4$ layer, it can be improve the performance of non-volatile memory.

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Energetic Disorder Dependence of Optimal Trap Depth in the Space Charge Field Formation for Photorefractivity

  • Lee, Choong-Keun;Park, Sun-Kyung;Yang, Min-O;Lee, Nam-Soo;Kim, Nak-Joong
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • v.28 no.3
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    • pp.447-450
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    • 2007
  • Trap effects on the formation of space-charge field (SCF) associated with the photorefractivity of nonlinear optical polymers were studied by the Monte Carlo simulation using modified Gaussian disorder model. The charge transport dynamics influenced by the presence of trap molecules controls the formation of SCF via the charge distribution. Temporal behavior of SCF formation and SCF dependence on the trap depth are discussed in terms of the concentration and distribution of charges (holes and ionized acceptors) developed following illumination of light. The correlation of the trap depth and the energetic disorder is presented for an optimal efficiency for the SCF formation.

Gate All Around Metal Oxide Field Transistor: Surface Potential Calculation Method including Doping and Interface Trap Charge and the Effect of Interface Trap Charge on Subthreshold Slope

  • Najam, Faraz;Kim, Sangsig;Yu, Yun Seop
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • v.13 no.5
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    • pp.530-537
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    • 2013
  • An explicit surface potential calculation method of gate-all-around MOSFET (GAAMOSFET) devices which takes into account both interface trap charge and varying doping levels is presented. The results of the method are extensively verified by numerical simulation. Results from the model are used to find qualitative and quantitative effect of interface trap charge on subthreshold slope (SS) of GAAMOSFET devices. Further, design constraints of GAAMOSFET devices with emphasis on the effect of interface trap charge on device SS performance are investigated.

Determination of Memory Trap Distribution in Charge Trap Type SONOSFET NVSM Cells Using Single Junction Charge Pumping Method (Single Junction Charge Pumping 방법을 이용한 전하 트랩 형 SONOSFET NVSM 셀의 기억 트랩 분포 결정)

  • 양전우;흥순혁;박희정;김선주;서광열
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 1999.11a
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    • pp.453-456
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    • 1999
  • The Si-SiO$_2$interface trap and nitride bulk trap distribution of SONOSFET(polysilicon-oxide-nitride-oxide-semiconductor)NVSM(nonvolatile semiconductor memory) cell were investigated by single charge pumping method. The used device was fabricated by 0.35 7m standard logic fabrication including the ONO cell process. This ONO dielectric thickness is tunnel oxide 24 $\AA$, nitride 74 $\AA$, blocking oxide 25 $\AA$, respectively. Keeping the pulse base level in accumulation and pulsing the surface into inversion with increasing amplitudes, the charge pumping current flow from the single junction. Using the obtained I$_{cp}$-V$_{h}$ curve, the local V$_{t}$ distribution, doping concentration, lateral interface trap distribution and lateral memory trap distribution were extracted. The maximum N$_{it}$($\chi$) of 1.62$\times$10$^{19}$ /cm$^2$were determined.mined.d.

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Charge trapping characteristics of the zinc oxide (ZnO) layer for metal-oxide semiconductor capacitor structure with room temperature

  • Pyo, Ju-Yeong;Jo, Won-Ju
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.310-310
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    • 2016
  • 최근 NAND flash memory는 높은 집적성과 데이터의 비휘발성, 낮은 소비전력, 간단한 입, 출력 등의 장점들로 인해 핸드폰, MP3, USB 등의 휴대용 저장 장치 및 노트북 시장에서 많이 이용되어 왔다. 특히, 최근에는 smart watch, wearable device등과 같은 차세대 디스플레이 소자에 대한 관심이 증가함에 따라 유연하고 투명한 메모리 소자에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 대표적인 플래시 메모리 소자의 구조로 charge trapping type flash memory (CTF)가 있다. CTF 메모리 소자는 trap layer의 trap site를 이용하여 메모리 동작을 하는 소자이다. 하지만 작은 window의 크기, trap site의 열화로 인해 메모리 특성이 나빠지는 문제점 등이 있다. 따라서 최근, trap layer에 다양한 물질을 적용하여 CTF 소자의 문제점을 해결하고자 하는 연구들이 진행되고 있다. 특히, 산화물 반도체인 zinc oxide (ZnO)를 trap layer로 하는 CTF 메모리 소자가 최근 몇몇 보고 되었다. 산화물 반도체인 ZnO는 n-type 반도체이며, shallow와 deep trap site를 동시에 가지고 있는 독특한 물질이다. 이 특성으로 인해 메모리 소자의 programming 시에는 deep trap site에 charging이 일어나고, erasing 시에는 shallow trap site에 캐리어들이 쉽게 공급되면서 deep trap site에 갇혀있던 charge가 쉽게 de-trapped 된다는 장점을 가지고 있다. 따라서, 본 실험에서는 산화물 반도체인 ZnO를 trap layer로 하는 CTF 소자의 메모리 특성을 확인하기 위해 간단한 구조인 metal-oxide capacitor (MOSCAP)구조로 제작하여 메모리 특성을 평가하였다. 먼저, RCA cleaning 처리된 n-Si bulk 기판 위에 tunnel layer인 SiO2 5 nm를 rf sputter로 증착한 후 furnace 장비를 이용하여 forming gas annealing을 $450^{\circ}C$에서 실시하였다. 그 후 ZnO를 20 nm, SiO2를 30 nm rf sputter로 증착한 후, 상부전극을 E-beam evaporator 장비를 사용하여 Al 150 nm를 증착하였다. 제작된 소자의 신뢰성 및 내구성 평가를 위해 상온에서 retention과 endurance 측정을 진행하였다. 상온에서의 endurance 측정결과 1000 cycles에서 약 19.08%의 charge loss를 보였으며, Retention 측정결과, 10년 후 약 33.57%의 charge loss를 보여 좋은 메모리 특성을 가지는 것을 확인하였다. 본 실험 결과를 바탕으로, 차세대 메모리 시장에서 trap layer 물질로 산화물 반도체를 사용하는 CTF의 연구 및 계발, 활용가치가 높을 것으로 기대된다.

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Interfacial Properties of a-Se Thick Films to Solve Charge Trap and Injection Problems (전하 트랩 및 주입 문제를 해결하기 위한 비정질 셀레늄 필름의 계면 특성)

  • 조진욱;최장용;박창희;김재형;이형원;남상희;서대식
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.497-500
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    • 2001
  • Due to their better photosensitivity in X-ray, the amorphous selenium based photoreceptor is widely used on the X-ray conversion materials. It was possible to control the charge carrier transport of amorphous selenium by suitably alloying a-Se with other elements(e,g. As, Cl). The charge transport properties of amorphous Selenium is decided on hole which is induced from metal to selenium in metal-selenium junction and which is transferred in a-Se bulk. This phenomenon is resulted of changing electric field owing to increasing of space charge by deep trap of a-Se bulk. In this paper, We dopped the chlorine to compensate deep hole trap and deposited blocking layer using dielectric material to prevent from increasing space charge for injection charge between metal electrode and a-Se layer. We compared space charge and the decreasing of trap density through measuring dark and photo current.

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Charge pumping method를 이용한 MOSFET소자의 Trap분포 연구

  • Kim, Sun-Gon;Choe, Byeong-Deok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2015.08a
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    • pp.216.2-216.2
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    • 2015
  • 본 연구에서는 charge pumping method에서 사용되는 변수들의 변화를 이용하여 hot carrier stress가 MOSFET소자의 oxide내에서의 trap 분포에 어떤 영향을 미치는지에 대해서 연구하였다. trap 분포를 확인하기 위해 스트레스 전 후에 reverse bias와 주파수에 따른 trap의 양을 측정 하였다. 스트레스 전과 후에 reverse bias와 주파수가 감소할수록 trap이 증가하는 모습이 나타났고, 스트레스 후에는 전과 비교하여 전반적으로 trap의 양이 증가하였다. 또한, 스트레스 전과 후에 MOSFET소자의 trap density는 center region에서 $2.89{\times}$10^10에서 $1.64{\times}$10^10으로 감소하였고, drain region에서 $2.83{\times}$10^10에서 $5.26{\times}$10^10으로 증가한 것을 확인하였다. 이는 reverse bias와 주파수의 가변에 따라서 trap의 공간적 분포를 측정할 수 있다는 것을 의미한다.

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Analysis of Trap Dependence on Charge Trapping Layer Thickness in SONOS Flash Memory Devices Based on Charge Retention Model (전하보유모델에 기초한 SONOS 플래시 메모리의 전하 저장층 두께에 따른 트랩 분석)

  • Song, Yu-min;Jeong, Junkyo;Sung, Jaeyoung;Lee, Ga-won
    • Journal of the Semiconductor & Display Technology
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    • v.18 no.4
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    • pp.134-137
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    • 2019
  • In this paper, the data retention characteristics were analyzed to find out the thickness effect on the trap energy distribution of silicon nitride in the silicon-oxide-nitride-oxide-silicon (SONOS) flash memory devices. The nitride films were prepared by low pressure chemical vapor deposition (LPCVD). The flat band voltage shift in the programmed device was measured at the elevated temperatures to observe the thermal excitation of electrons from the nitride traps in the retention mode. The trap energy distribution was extracted using the charge decay rates and the experimental results show that the portion of the shallow interface trap in the total nitride trap amount including interface and bulk trap increases as the nitride thickness decreases.

Charge Pumping Method를 이용한 N-type MOSFET의 Interface Trap(Dit) 분석

  • Go, Seon-Uk;Kim, Sang-Seop;Choe, Byeong-Deok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.328.1-328.1
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    • 2014
  • MOSFET degradation의 대부분은 hot-carrier injection에 의한 interface state (Dit)의 생성에서 비롯되며 따라서 본 연구에서는 신뢰성에 대한 한 가지 방법으로 Charge pumping method를 이용하여 MOSFET의 interface trap(Dit)의 변화를 측정하였다. 소스와 드레인을 ground로 묶고 게이트에 펄스를 인가한 후 Icp를 측정하여 Dit를 추출하였다. 온도를 293~343 K까지 5 K씩 가변했을 때 293K의 Icp(${\mu}A$)는 0.12 nA 313 K는 0.112 nA 343 K는 0.926 nA이며 Dit (cm-1/eV-1)는 $1.61{\times}10^{12}$ (Cm-2/eV-1) $1.49{\times}10^{12}$ (Cm-2/eV-1) $1.23{\times}10^{12}$ (Cm-2/eV-1)이다. 측정결과 Dit는 Icp가 높은 지점에서 추출되며 온도가 높아지게 되면 Icp전류가 낮아지고 Dit가 줄어드는 것을 볼 수 있다. 온도가 올라가게 되면 carrier들이 trap 준위에서 conduction band 위쪽에 이동하게 되어서 interface에 trap되는 양이 작아지게 된다. 그래서 이때 Icp를 이용해 추출한 Dit 는 실제로 trap의 양이 줄어든 것이 아니라 Thermal excess 현상으로 인해 측정되는 Icp의 양이 줄어든 것으로 분석할 수 있다.

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Interfacial Properties of a-Se Thick Films to Solve Charge Trap and Injection Problems (전하 트랩 및 주입 문제를 해결하기 위한 비정질 셀레늄 필름의 계면 특성)

  • Cho, J.W.;Choi, J.Y.;Park, C.H.;Kim, J.H.;Lee, H.W.;Nam, S.H.;Seo, D.S.
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2001.11b
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    • pp.497-500
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    • 2001
  • Due to their better photosensitivity in X-ray, the amorphous selenium based photoreceptor is widely used on the X-ray conversion materials. It was possible to control the charge carrier transport of amorphous selenium by suitably alloying a-Se with other elements(e.g. As, Cl). The charge transport properties of amorphous Selenium is decided on hole which is induced from metal to selenium in metal-selenium junction and which is transferred in a-Se bulk. This phenomenon is resulted of changing electric field owing to increasing of space charge by deep trap of a-Se bulk. In this paper, We dopped the chlorine to compensate deep hole trap and deposited blocking layer using dielectric material to prevent from increasing space charge for injection charge between metal electrode and a-Se layer. We compared space charge and the decreasing of trap density through measuring dark and photo current. 缀Ѐ㘰〻ሀ䝥湥牡氠瑥捨湯汯杹

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