• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권6호
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• pp.1-6
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• 2010

본 논문에서는 고출력 고이득 특성을 갖는 고전자이동도 트랜지스터 (high-electron mobility transistor, HEMT)를 구현하기 위하여 계단형 구조의 게이트 전극을 갖는 AlGaN/GaN HEMT를 제안하였고, 소자의 DC 특성의 향상 가능성을 확인하기 위하여 단일 게이트 전극을 갖는 HEMT 및 field-plate 구조의 게이트 전극을 갖는 HEMT 소자와의 특성을 비교 분석하였다. 상용 시뮬레이터를 통해 시뮬레이션 결과, 본 연구에서 제안한 계단형 구조의 게이트 전극을 갖는 AlGaN/GaN HEMT는 드레인 전압의 인가 시, 소자의 내부에서 발생하는 전계가 단일 게이트 전극을 갖는 HEMT에 비해 약 70% 정도 감소하는 특성을 갖는 것을 확인하였고, 전달이득 (transconductance, $g_m$) 특성 역시 단일 게이트 전극구조의 HEMT나 field-plate 구조를 삽입한 HEMT에 비해 약 11.4% 정도 향상된 우수한 DC 특성을 갖는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권11호
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• pp.21-28
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• 2008

본 논문에서는 단 채널 GaAs MESFET의 포화영역에서의 I-V 특성을 도출하기 위한 해석적 모델을 제안하였다. 기존의 단 채널 GaAs MESFET에 대한 해석이 채널 pinch-off의 개념이 도입되는 모델이었던 반면, 본 논문에서는 저자의 소도 포화 영역이 유한한 채널 폭을 갖으면서 전류 연속 조건을 만족하도록 공핍영역의 2차원 전위 분포 식을 도출하였다. 또한 소도 포화영역의 길이를 채널 전체 길이, 채널 도핑 농도, 게이트 전압 및 드레인 전압의 함수로 도출하여 포화영역에서의 Early 효과를 보다 합리적으로 설명할 수 있음을 보이고 있다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제17권2호
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• pp.223-229
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• 2017

This paper analyzes the effect of a dual-metal-gate structure on the electrical characteristics of AlGaN/GaN metal-insulator-semiconductor high electron mobility transistors. These structures have two gate metals of different work function values (${\Phi}$), with the metal of higher ${\Phi}$ in the source-side gate, and the metal of lower ${\Phi}$ in the drain-side gate. As a result of the different ${\Phi}$ values of the gate metals in this structure, both the electric field and electron velocity in the channel become better distributed. For this reason, the transconductance, current collapse phenomenon, breakdown voltage, and radio frequency characteristics are improved. In this work, the devices were designed and analyzed using a 2D technology computer-aided design simulation tool.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.267.1-267.1
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• 2016

본 연구에서는 nematic 액정의 종류 중 하나인 5CB (4-Cyano-4'-pentylbiphenyl) 물질을 박막 트랜지스터 (TFT)의 passivation 층으로 사용했을 때 그 전기적 특성향상을 확인하였다. RF-magnetron sputtering법으로 증착된 비정질 InGaZnO 박막을 활성층으로 사용한 TFT를 제작하여 그 활성층 위에 drop형식으로 passivation 하였다. 그 결과, drain current (I_DS)가 약 10배 정도 증가하고, linear region(V_D=0.5V)에서 mobility와 subthreshold slope(SS)이 각각 6.7에서 12.2, 0.3에서 0.2로 향상되는 것이 보였다. 이것은 gate bias가 인가되었을 때 freedericksz 전이를 통한 액정의 배향과 이때 형성된 dipole 형성에 의한 것으로 보이며, 이러한 LC의 배향은 편광현미경을 통하여 표면과 수직으로 배향한다는 사실을 확인 할 수 있었고 이 LC-passivation된 a-IGZO TFT의 전기적 특성의 향상에 대한 mechanism을 제시하였다. 그리고 배향한 LC가 가지는 dipole에 의해 bias stress 상황에서 독특한 electron trapping과 recovery의 증폭효과가 나타났다. V_G=+20V의 positive gate bias stress를 1000s동안 가했을 때, passivation되지 않은 a-IGZO TFT의 경우 +4V의 threshold voltage shift(${\Delta}V$_TH)가 발생되었고, 바로 -20V의 negative gate bias를 30s간 가해주었을 때 -2.5V의 ${\Delta}V$_TH가 발생하였다. 반면 LC-passivation된 a-IGZO TFT의 경우 각각 +5V와 -4V의 ${\Delta}V$_TH로 더 큰 변화를 가져왔다. 이러한 LC에 의한 electron trapping/recovery 증폭효과에 대한 model을 제시하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.289.2-289.2
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• 2016

In-Ga-Zn-O(IGZO) receive great attention as a channel material for thin film transistors(TFTs) as next-generation display panel backplanes due to its superior electrical and physical properties such as a high mobility, low off-current, high sub-threshold slope, flexibility, and optical transparency. For the purpose of fabricating high performance IGZO TFTs, a thermal recovery process above a temperature of $300^{\circ}C$ is required for recovery or rearrangement of the ionic bonding structure. However diffused metal atoms from source/drain(S/D) electrodes increase the channel conductivity through the oxidation of diffused atoms and reduction of $In_2O_3$ during the thermal recovery process. Threshold voltage ($V_{TH}$) shift, one of the electrical instability, restricts actual applications of IGZO TFTs. Therefore, additional investigation of the electrical stability of IGZO TFTs is required. In this paper, we demonstrate the effect of Ti diffusion and modulation of interface traps by carrying out an annealing process on IGZO. In order to investigate the effect of diffused Ti atoms from the S/D electrode, we use secondary ion mass spectroscopy (SIMS), X-ray photoelectron spectroscopy, HSC chemistry simulation, and electrical measurements. By thermal annealing process, we demonstrate VTH shift as a function of the channel length and the gate stress. Furthermore, we enhance the electrical stability of the IGZO TFTs through a second thermal annealing process performed at temperature $50^{\circ}C$ lower than the first annealing step to diffuse Ti atoms in the lateral direction with minimal effects on the channel conductivity.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.265.2-265.2
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• 2016

Oxide thin film transistors (TFTs) have attracted considerable interest for gate diver and pixel switching devices of the active matrix (AM) liquid crystal display (LCD) and organic light emitting diode (OLED) display because of their high field effect mobility, transparency in visible light region, and low temperature processing below $300^{\circ}C$. Recently, oxide TFTs with polycrystalline In-Ga-O(IGO) channel layer reported by Ebata. et. al. showed a amazing field effect mobility of $39.1cm^2/Vs$. The reason having high field effect mobility of IGO TFTs is because $In_2O_3$ has a bixbyite structure in which linear chains of edge sharing InO6 octahedral are isotropic. In this work, we investigated the characteristics and the effects of oxygen partial pressure significantly changed the IGO thin-films and IGO TFTs transfer characteristics. IGO thin-film were fabricated by rf-magnetron sputtering with different oxygen partial pressure ($O_2/(Ar+O_2)$, $Po_2$)ratios. IGO thin film Varies depending on the oxygen partial pressure of 0.1%, 1%, 3%, 5%, 10% have been some significant changes in the electrical characteristics. Also the IGO TFTs VTH value conspicuously shifted in the positive direction, from -8 to 11V as the $Po_2$ increased from 1% to 10%. At $Po_2$ was 5%, IGO TFTs showed a high drain current on/off ratio of ${\sim}10^8$, a field-effect mobility of $84cm^2/Vs$, a threshold voltage of 1.5V, and a subthreshold slpe(SS) of 0.2V/decade from log(IDS) vs VGS.

• 문화기술의 융합
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• 제4권3호
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• pp.287-291
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• 2018

차세대 반도체 소자로 관심을 받고 있는 CNTFET은 소자의 소스와 드레인 사이에 CNT를 배치시켜, 기존 MOSFET보다 작은 전압으로 전자의 ballstic 혹은 near-ballastic 이동을 가능하게 만든 반도체 소자이다. CNTFET의 성능을 높이기 위해서는 많은 수의 CNT를 CNTFET 안에 높은 밀도로 배치해야 하기 때문에 CNT의 밀도를 증가시키기 위한 다양한 공정들이 개발되고 있다. 최근, 방향성 수축 전송 방법이 개발되어 CNTFET의 전류 밀도를 150uA/um까지 향상시켜줄 수 있음을 보이고 있어, CNTFET 기반 집적회로의 구현 가능성을 높이고 있다. 본 논문에서는, 방향성 수축 전송 방법으로 CNTFET 소자를 만들 경우, CNTFET 회로의 성능이 기존 MOSFET의 성능에 비해 얼마나 향상시킬 수 있는지 그 성능을 평가할 수 있는 방안을 논의하고자 한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.153-153
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• 2009

We investigated the dependence of the memory margin of the Cap-less memory cell on the strain of top silicon channel layer and also compared kink effect of strained Cap-less memory cell with the conventional Cap-less memory cell. For comparison of the characteristic of the memory margin of Cap-less memory cell on the strain channel layer, Cap-less transistors were fabricated on fully depleted strained silicon-on-insulator of 0.73-% tensile strain and conventional silicon-on-insulator substrate. The thickness of channel layer was fabricated as 40 nm to obtain optimal memory margin. We obtained the enhancement of 2.12 times in the memory margin of Cap-less memory cell on strained-silicon-on-insulator substrate, compared with a conventional SOI substrate. In particular, much higher D1 current of Cap-less memory cell was observed, resulted from a higher drain conductance of 2.65 times at the kink region, induced by the 1.7 times higher electron mobility in the strain channel than the conventional Cap-less memory cell at the effective field of 0.3MV/cm. Enhancement of memory margin supports the strained Cap-less memory cell can be promising substrate structures to improve the characteristics of Cap-less memory cell.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권4호
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• pp.1-8
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• 2005

소오스와 드레인 근처에 포켓이온이 주입된 halo구조의 MOSFET에서 전송자의 이동도 감소는 포켓이온주입의 조건에 따라 이온화된 불순물의 증가에 따른 쿨롱(Coulomb) 산란율의 증가에 의한 이동도의 감소량보다 큰 이동도의 감소가 관측될 수 있다. 게이트 바이어스에 대한 이동도의 특성변화도 기존의 일차적인 쿨롱산란의 증가효과에 의한 해석과 비교하여 상이한 결과가 나타날 수 있음이 실험적으로 확인되고 있다. 본 연구에서는 포켓이온 주입에 의하여 쿨롱산란원이 되는 유효불순물 농도의 증가에 따른 일차적인 이동도의 감소효과를 벗어난 이동도 특성을 분석하여 이동도의 감소현상을 일반적으로 설명할 수 있는 개선된 해석적 모델을 제시하였다. 해석적인 결과를 도출하기 위하여 일차원 영역구분의 근사방법을 적용한 결과, 포켓이온 주입에 의하여 포논산란율 및 표면산란율(surface roughness scattering rate)의 증가도 이동도감소에 기여함이 보여 졌다. 채널의 전송자분포가 드레인 전류에 영향을 미치게 되므로 포켓이온에 의해 유발된 전송자분포의 효과를 분석하여 유효이동도가 추가적으로 감소함을 확인하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.45-55
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• 2015

인천지역은 1960년대 경제개발계획과 함께 중공업위주의 임해공업단지와 항만시설, 해안매립에 의한 공업용지가 조성되었고, 이러한 산업단지는 준설한 실트질 모래로 매립되어 저투수성 지질특성을 가지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 인천의 지질특성에 적합한 토양오염 정화를 위해 친환경 소재로 개발된 배수재의 필터에 중금속 흡착에 효과적인 제올라이트를 도포하여 중금속흡착능력을 평가하였다. 오염물질은 토양오염 조사 자료와 문헌 조사를 통해 현재 공업 산업단지에서 가장 문제가 되고 있는 구리(Cu), 납(Pb), 카드뮴(Cd)으로 설정하였고, Visual Modflow를 이용한 수치해석을 통해 가장 효율적인 배수재 타설 간격 및 형식을 제시하였다.