• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.174-174
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• 2008

Non-volatile memories using ferroelectric-gate field-effect transistors (Fe-FETs) with a metal/ferroelectric/semiconductor gate stack (MFS-FETs) make non-destructive read operation possible. In addition, they also have features such as high switching speed, non-volatility, radiation tolerance, and high density. However, the interface reaction between ferroelectric materials and Si substrates, i.e. generation of mobile ions and short retention, make it difficult to obtain a good ferroelectric/Si interface in an MFS-FET's gate. To overcome these difficulties, Fe-FETs with a metal/ferroelectric/insulator/semiconductor gate stack (MFIS-FETs) have been proposed, where insulator as a buffer layer is inserted between ferroelectric materials and Si substrates. We prepared $SrBi_2Ta_2O_9$ (SBT) film as a ferroelectric layer and $LaZrO_x$ (LZO) film as a buffer layer on p-type (100) silicon wafer for making the MFIS-FET devices. For definition of source and drain region, phosphosilicate glass (PSG) thin film was used as a doping source of phosphorus (P). Ultimately, the n-channel ferroelectric-gate FET using the SBT/LZO/Si Structure is fabricated. To examine the ferroelectric effect of the fabricated Fe-FETs, drain current ($I_d$) versus gate voltage ($V_g$) characteristics in logarithmic scale was measured. Also, drain current ($I_d$) versus drain voltage ($V_d$) characteristics of the fabricated SBT/LZO/Si MFIS-FETs was measured according to the gate voltage variation.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.534-540
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• 2008

본 연구에서는 MFSFET (Metal-Ferroelectric-Semiconductor FET) 소자의 모델링을 바탕으로 적응형 학습회로를 설계하고, 그 수치적인 결과를 분석하였다. 적응형 학습회로에서 출력주파수는 MFSFET 소자의 소스-드레인 저항과 캐패시턴스에 반비례하는 특성을 보여주었다. Short pulse 수에 따른 포화드레인 전류곡선은 강유전체의 분극반전 특성과 유사함을 확인할 수 있었고, 이는 강유전체 분극이 MFSFET 소자의 드레인 전류조절에 핵심적인 요소로 작용한다는 사실을 의미한다. 다음으로 MFSFET 소자의 소스-드레인 저항으로부터 dimensionality factor와 적응형 학습회로의 펄스 수에 따른 출력주파수 변화를 분석하였다. 이 특성으로부터 입력펄스의 진행에 따라 출력펄스의 점진적인 주파수 변화를 의미하는 적응형 학습 특성을 명확하게 확인할 수 있었고, 미래 뉴럴 네트워크에서 본 회로가 뉴런의 시넵스 부분에 효과적으로 사용될 수 있음을 입증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.821-825
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• 2004

본 연구는 에치스토퍼를 기존의 방식과 다르게 적용하여 수소화 된 비정질 실리콘 박막 트랜지스터의 제조공정을 단순화하고, 박막 트랜지스터의 게이트와 소오스-드레인간의 기생용량을 줄인다. 본 연구의 수소화 된 비정질 실리콘 박막 트랜지스터는 Inverted Staggered 형태로 게이트 전극이 하부에 있다. 실험 방법은 게이트전극, 절연층 , 전도층, 에치스토퍼 및 포토레지스터층을 연속 증착한다. 스토퍼층을 게이트 전극의 패턴으로 남기고, 그 위에 n+a-Si：H 층 및 NPR(Negative Photo Resister)을 형성시킨다. 상부 게이트 전극과 반대의 패턴으로 NPR층을 패터닝하여 그것을 마스크로 상부 n+a-Si：H 층을 식각하고, 남아있는 NPR층을 제거한다. 그 위에 Cr층을 증착한 후 패터닝하여 소오스-드레인 전극을 위한 Cr층을 형성시켜 박막 트랜지스터를 제조한다. 이렇게 제조하면 기존의 박막 트랜지스터에 비하여 특성은 같고, 제조공정은 줄어들며, 또한 게이트와 소오스-드레인간의 기생용량이 줄어들어 동작속도를 개선시킬 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.303.1-303.1
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• 2014

좋은 전기적 특성을 가지면서 소자의 크기를 줄이기에 용이한 Gate-all-around (GAA) twin Si nanowire field-effect transistors (TSNWFETs)의 연구가 많이 진행되고 있다. Switching 특성과 단채널 효과가 없는 TSNWFETs의 특성은 GAA 구조의 본질적인 특성이다. TSNWFETs는 기존의 single Si nanowire TSNWFETs와 bulk FET에 비하여 Drive current가 nanowire의 지름에 많은 영향을 받지 않는다. 그러나 TSNWFETs의 전체 on-current는 훨씬 작고 nanowire의 지름이 작아지면서 줄어들게 되면서 소자의 sensing speed와 sensing margin 특성의 악화를 가지고 온다. GAA TSNWFETs의 제작 및 전기적 실험에 대한 연구는 많이 진행되었으나, GAA TSNWFETs의 전기적 특성에 대한 이론적 연구는 매우 적다. 본 연구에서는 GAA TSNWFETs의 nanowire 크기에 따른 전기적 특성을 관찰하였다. GAA TSNWFETs와 bulk FET의 전기적 특성을 양자역학을 고려하여 3차원 TCAD 시뮬레이션을 툴을 이용하여 계산하였다. GAA TSNWFETs와 bulk FET의 전류-전압 특성 계산을 통해 on-current 크기, subthreshold swing, drain-induced barrier lowering (DIBL), gate-induced drain leakage를 보았다. 전류가 흐르는 경로와 전기적 특성의 물리적 의미에 대한 연구를 위해 TSNWFETs에서의 전류 밀도, conduction band edge, potential 특성을 분석하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 Switching 특성, 단채널 효과에 대한 면역 특성, nanowire의 단면적에 따른 전류 흐름을 보았다. nanowire의 크기가 작아지면서 DIBL이 증가하고 문턱전압과 전체 on-current는 감소하면서 소자의 특성이 악화된다. 이러한 결과는 GAA TSNWFETs의 전기적 특성을 이해하고 좋은 소자 특성을 위한 구조를 연구하는데 많은 도움이 될 것이다.

• ETRI Journal
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• 제16권4호
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• pp.1-11
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• 1995

A GaAs power metal semiconductor field effect transistor (MESFET) operating at a voltage as low as 3.3V has been developed with the best performance for digital handheld phone. The device has been fabricated on an epitaxial layer with a low-high doped structure grown by molecular beam epitaxy. The MESFET, fabricated using $0.8{\mu}m$ design rule, showed a maximum drain current density of 330 mA/mm at $V_{gs}$ =0.5V and a gate-to-drain breakdown volt-age of 28 V. The MESFET tested at a 3.3 V drain bias and a 900 MHz operation frequency displayed an output power of 32.5-dBm and a power added efficiency of 68%. The associate power gain at 20 dBm input power and the linear gain were 12.5dB and 16.5dB, respectively. Two tone testing measured at 900.00MHz and 900.03MHz showed that a third-order intercept point is 49.5 dBm. The power MESFET developed in this work is expected to be useful as a power amplifying device for digital hand-held phone because the high linear gain can deliver a high power added efficiency in the linear operation region of output power and the high third-order intercept point can reduce the third-order intermodulation.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.885-888
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• 2008

We present simulation results on DC characteristics of AlGaN/GaN HEMTs having trench shaped source/drain Ohmic electrodes. In order to reduce the contact resistance in the source and drain region of the conventional AlGaN/GaN HEMTs and thereby to increase their DC output power, we applied narrow-shaped-trench electrode schemes whose size varies from $0.5{\mu}m$ to $1{\mu}m$ to the standard AlGaN/GaN HEMT structure. As a result, we found that the drain current was increased by 13 % at the same gate bias condition and the transconductance (gm) was improved by 11 % for the proposed AlGaN/GaN HEMT, compared with those of the conventional AlGaN/GaN HEMTs.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제25권9호
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• pp.671-676
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• 2012

In this paper, TCAD assessment of 30-V class n-channel EDMOS (extended drain metal-oxide-semiconductor) transistors with DWFG (dual work function gate) structure are described. Gate of the DWFG EDMOS transistor is composed of both p- and n-type doped region on source and drain side. Additionally, lengths of p- and n-type doped gate region are varied while keeping physical channel length. Two-dimensional device structures are generated trough TSUPREM-4 and their electrical characteristics are investigated with MEDICI. The DWFG EDMOS transistor shows improved electrical characteristics than conventional device - i.e. higher transconductance ($g_m$), better drain output current ($I_{ON}$), reduced specific on-resistances ($R_{ON}$) and higher breakdown characteristics ($BV_{DSS}$).

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.1592-1596
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• 2010

IGZO (indium gallium zinc oxide) 박막트랜지스터는, 활성층 채널의 폭과 길이의 비가 고정된 경우에도, 채널 길이가 길어지면 게이트전압에 대한 드레인 전류의 특성곡선이 양의 전압 방향으로 이동하고 전계효과이동도는 낮아졌다. 채널의 길이와 폭이 고정된 상태에서는, 드레인이 전압 높은 경우에 전계효과이동도가 낮고 문턱아래 기울기가 큰 특성을 보였다. 이러한 현상은 IGZO 채널층의 일함수가 커서 소스/드레인 전극과 채널층의 접합부 띠굽음이 규소반도체의 경우와 반대방향으로 나타나는 것에 기인하는 것으로 해석된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.199-200
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• 2005

In this paper, the electrical characteristics and hot-carrier induced electrical performance degradations of high-voltage LDMOSFET fabricated by the existing CMOS technology were investigated. Different from the low voltage CMOS device, the only specific on-resistance was degraded due to hot-carrier stressing in LDMOS transistor. However, other electrical parameters such as threshold voltage, transconductance, and saturated drain current were not degraded after stressing. The amount of on-resistance degradation of LDMOS transistor that was implanted n-well with $1.0\times10^{13}/cm^2$ was approximately 1.6 times more than that of LDMOS transistor implanted n-well with $1.0\times10^{12}/cm^2$. Similar to low voltage CMOS device, the peak on-resistance degradation in LDMOS device was observed at gate voltage of 2.2V while the drain applied voltage was 50V. It means that the maximum impact ionization at the drain junction occurs at the gate voltage of 2.2V applying the drain voltage of 50V.

• Geomechanics and Engineering
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• 제33권1호
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• pp.65-75
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• 2023

Recycled concrete aggregate (RCA) is widely used as a construction material in road construction, concrete structures, embankments, etc. However, it has been reported that calcite (CaCO₃) precipitation from RCA can be a cause of clogging when used in drainage applications. An accelerated calcite precipitation (ACP) procedure has been devised to evaluate the long-term geochemical performance of RCA in subsurface drainage systems. While the ACP procedure was useful for the French Drain application, there remained opportunities for improvement. In this study, key factors that control the formation of calcite precipitation were quantitatively evaluated, and the results were used to improve the current prototype ACP method. A laboratory parametric study was carried out by investigating the effects of reaction temperature and time on the formation of calcite precipitation of RCA, with determining an optimum reaction temperature and time which maximizes calcite precipitation. The improved ACP procedure was then applied to RCA samples that were graded for Type I Underdrain application, to compare the calcite precipitation. Two key findings are (1) that calcite precipitation can be maximized with the optimum heating temperature (75℃) and time (17 hours), and (2) the potential for calcite precipitation from RCA is not as significant as for limestone. With the improved ACP procedure, the total amount of calcite precipitation from RCAs within the life cycle of a drain system can be determined when RCAs from different sources are used as pipe backfill materials in a drain system.