• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.486-486
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• 2013

Silicon nanowire devices fabricated by bottom-up methods are attracted due to their electrical, mechanical, and optical properties. Especially, to functionalize the surface of silicon nanowires by molecules has received interests. The changes in the characteristics of the molecules is delivered directly to the surface of the silicon nanowires so that the silicon nanowire can be utilized as an efficient read-out device by using the electronic state change of molecules. The surface treatment of the silicon nanowire with light-sensitive molecules can change its optical characteristics greatly. In this paper, we present the optical response of a SiNW field-effect-transistor (FET) conjugated with porphyrin molecules. We fabricated a SiNW FET and performed porphyrin conjugation on its surface. The characteristic and the optical response of the device shows a large difference after conjugation while there is not much change of the surface in the SEM observation. It attributed to the existence of few layer porphyrin molecules on the SiNW surface and efficient variation of the surface potential of the SiNW due to light irradiation.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제7권1호
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• pp.51-55
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• 2007

This paper investigates the subthreshold behavior of Fin Field Effect Transistor (FinFET). The FinFET is considered to be an alternate MOSFET structure for the deep sub-micron regime, having excellent device characteristics. As the channel length decreases, the study of subthreshold behavior of the device becomes critically important for successful design and implementation of digital circuits. An accurate analysis of subthreshold behavior of FinFET was done by simulating the device in a 3D process and device simulator, Taurus. The subthreshold behavior of FinFET, was measured using a parameter called S-factor which was obtained from the $In(I_{DS})\;-\;V_{GS}$ characteristics. The value of S-factor of devices of various fin dimensions with channel length $L_g$ in the range of 20 nm - 50 nm and with the fin width $T_{fin}$ in the range of 10 nm - 40 nm was calculated. It was observed that for devices with longer channel lengths, the value of S-factor was close to the ideal value of 60 m V/dec. The S-factor increases exponentially for channel lengths, $L_g\;<\;1.5\;T_{fin}$. Further, for a constant $L_g$, the S factor was observed to increase with $T_{fin}$. An empirical relationship between S, $L_g$ and $T_{fin}$ was developed based on the simulation results, which could be used as a rule of thumb for determining the S-factor of devices.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제9권4호
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• pp.151-155
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• 2008

Using pentacene field effect transistors (FETs) with Au source and drain electrodes, electron injection from the Au electrodes into the pentacene was investigated. The capacitance-voltage (C-V) and optical second harmonic generation (SHG) measurements were employed. Electron injection from the Au electrodes was suggested by the hysteresis behavior with the C-V characteristics and slowly decaying SHG signal under DC biasing, A mechanism of hole-injection assisted by trapped electrons is proposed. To confirm electron injection process, light-emitting behavior under the application of AC applied voltage was observed.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제13권6호
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• pp.576-580
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• 2013

We investigate the enhanced effects of asymmetry ratio variations of the source and drain area in silicon (Si) field-effect transistor (FET). Photoresponse according to the variation of asymmetry difference between the width of source and drain are obtained by using the plasmonic terahertz (THz) wave detector simulation based on technology computer-aided design (TCAD) with the quasi-plasma 2DEG model. The simulation results demonstrate the potential of Si FETs with asymmetric source and drain structures as the promising plasmonic THz detectors.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제28권11호
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• pp.683-689
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• 2015

For the formation of $N^+$ doping, the antimony ions are mainly used for the fabrication of a BJT (bipolar junction transistor), CMOS (complementary metal oxide semiconductor), FET (field effect transistor) and BiCMOS (bipolar and complementary metal oxide semiconductor) process integration. Antimony is a heavy element and has relatively a low diffusion coefficient in silicon. Therefore, antimony is preferred as a candidate of ultra shallow junction for n type doping instead of arsenic implantation. Three-dimensional (3D) profiles of antimony are also compared one another from different tilt angles and incident energies under same dimensional conditions. The diffusion effect of antimony showed ORD (oxygen retarded diffusion) after thermal oxidation process. The interfacial effect of a $SiO_2/Si$ is influenced antimony diffusion and showed segregation effects during the oxidation process. The surface sputtering effect of antimony must be considered due to its heavy mass in the case of low energy and high dose conditions. The range of antimony implanted in amorphous and crystalline silicon are compared each other and its data and profiles also showed and explained after thermal annealing under inert $N_2$ gas and dry oxidation.

• 융합정보논문지
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• 제11권7호
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• pp.104-110
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• 2021

본 핀 채널 전계 효과 트랜지스터에서 낮은 소스/드레인 직렬 저항을 위한 새로운 선택적 산화 방식을 제안하였다. 이 방법을 이용하면, gate-all-around 구조와 점진적으로 증가되는 형태의 소스/드레인 확장영역을 갖는 핀 채널 MOSFET를 얻을 수 있다. 제안된 트랜지스터는 비교 소자에 비해 70% 이상의 소스/드레인 직렬 저항의 감소를 얻을 수 있다. 또한, 제안된 소자는 단채널 효과를 억제하면서도 높은 구동 전류와 전달컨덕턴스 특징을 보인다. 제작된 소자의 포화전류, 최대 선형 전달컨덕턴스, 최대 포화 전달컨덕턴스, subthreshold swing, 및 DIBL은 각각 305 ㎂/㎛, 0.33 V, 13.5 𝜇S, 76.4 𝜇S, 78 mV/dec, 62 mV/V의 값을 갖는다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.206.2-206.2
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• 2015

최근 비정질 산화물 반도체 thin film transistor(TFT)는 차세대 투명 디스플레이로 많은 관심을 받고 있으며 활발한 연구가 진행되고 있다. 산화물 반도체 TFT는 기존의 비정질 실리콘 반도체에 비하여 큰 on/off 전류비, 높은 이동도 그리고 낮은 구동전압으로 인하여 차세대 투명 디스플레이 산업에 적용 가능하다는 장점이 있다. 한편 기존의 sputter나 evaporator를 이용한 증착 방식은 우수한 막의 특성에도 불구하고 많은 시간과 제작비용이 든다는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 별도의 고진공 시스템이 필요하지 않을 뿐만 아니라 대면적화에도 유리한 용액공정 방식을 이용하여 박막 트렌지스터를 제작하였으며 thermal 열처리와 microwave 열처리 방식에 따른 전기적 특성을 비교 및 분석하고 각 열처리 방식의 열처리 온도 및 조건을 최적화 하였다. 제작된 박막 트렌지스터는 p-type bulk silicon 위에 산화막이 100 nm 형성된 기판에 spin coater을 이용하여 Al-Zn-Sn-O 박막을 형성하였다. 연속해서 photolithography 공정과 BOE (30:1) 습식 식각 과정을 이용해 활성화 영역을 형성하여 소자를 제작하였다. 제작 된 소자는 Pseudo-MOS FET구조이며, 프로브 탐침을 증착 된 채널층 표면에 직접 접촉시켜 소스와 드레인 역할을 대체하여 동작시킬 수 있어 전기적 특성평가가 용이하다는 장점을 가지고 있다. 그 결과, microwave를 통해 열처리한 소자는 100oC 이하의 낮은 열처리 온도에도 불구하고 furnace를 이용하여 열처리한 소자와 비교하여 subthreshold swing(SS), Ion/off ratio, field-effectmobility 등이 개선되는 것을 확인하였다. 따라서, microwave 열처리 공정은 향후 저온 공정을 요구하는 MOSFET 제작 시의 훌륭한 대안으로 사용 될 것으로 기대된다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권2호
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• pp.117-122
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• 2016

최근 환경, 의료분야에서 실시가 검출 및 인체 삽입형 pH 센서에 대한 요구가 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 생체적 합성이 우수한 그래핀을 이용하여 실시간 pH 검출이 가능한 센서를 개발하였다. Polyethylene terephthalate(PET) 기판에 전사된 그래핀 표면에 이온 용액속에서 동작하는 전계효과 트랜지스터(solution-gated field-effect transistors; SGFETs)를 제작하였으며 이를 이용하여 이온 용액의 pH를 검출하였다. 제작한 트랜지스터의 게이트 채널 길이는 $500{\mu}m$, 게이트 채널 폭은 8mm이다. 이온 용액속에서 트랜지스터 동작특성 및 pH 감도를 평가하기 위하여 드레인-소스 전압($V_{DS}$)에 따른 드레인-소스 전류($I_{DS}$) 및 게이트-소스 전압($V_{GS}$)에 따른 드레인-소스 전류($I_{DS}$)를 측정하였다. PET기판에 전사된 그래핀 위에 제작한 그래핀 SGFETs의 전류-전압 특성은 이온 용액내에서 매우 안정적으로 동작하였으며 그래핀 SGFETs의 Dirac point는 이온 용액의 pH값이 증가함에 따라 양의 방향으로 19.32 mV/pH씩 증가하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.126-131
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• 2009

Wrap-around 전계효과 트랜지스터는 채널과 전극간의 커플링을 매우 커서 채널길이가 짧아지면서 생기는 단채널효과(short channel effect)를 개선시킬 수 있는 이유로 많은 관심을 불러왔다. 본 논문에서는 실리콘 나노와이어를 이용하여 상향식의 wrap-around 전계효과 트랜지스터(FET)의 제작 공정을 소개한다. 소자의 제작 공정은 크게 전자빔 리소그래피, 유전영동(dielectrophoresis)을 이용한 나노와이어의 효과적 정렬 그리고 게이트 전극의 전기 화학적 도금(electrochemical deposition)을 이용한 생성 등의 방법들로 이루어진다. 전기 화학적 도금을 위한 용액은 독성을 띄지 않는 유기물 용액을 사용하였다. 액체 질소를 이용하여 polymethyl methacrylate(PMMA)가 전기화학적 도금시 형태를 잃지 않게 함으로써, 패터닝된 PMMA가 wrap-around 게이트 나노구조를 제작하기 위한 나노 템플릿으로 사용될 수 있도록 하였다.

• 전기학회논문지
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• 제56권10호
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• pp.1814-1819
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• 2007

A new active resonator using defected ground structure with islands (DGSI) is proposed. The proposed resonator is composed of the conventional microstrip line with DGSI and negative resistance of active devices. The negative resistance part is realized by field effect transistor (FET) series feedback circuits. The characteristic of the proposed resonator with DGSI is improved by combining the negative resistance part with the parallel microstrip line structure with islands, where the electric field is formed the most strongly. The measured improvement of the proposed active resonator with DGSI are 4.55dB and 0.32dB in S21 and S22, respectively, at the resonant frequency whorl it is compared to the existing passive resonator having DGSI only.