• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.652-655
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• 2004

RF MEMS is a miniature device or an array of integration devices and mechanical components and fabricated with If batch-processing techniques. RF MEMS application area are in phased arrays and reconfigurable apertures for defence and telecommunication systems, switching network for satellite communication, and single-pole double throw switches for wireless application. Recently, RF MEMS switches have been developed for the application to the milimeter wave system. RF MEMS switches offer a substantilly higher performance than PM diode or FET switches. In this paper, SPDT(single-pole-double-throw) switch are designed to use 10 GHz. Actuation voltage and displacement are simulated by tool. And stress and distribution are simulated.

• Journal of Semiconductor Engineering
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• 제1권3호
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• pp.88-98
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• 2020

As biosensors are widely used in the medical field, flexible devices compatible with live animals have aroused great interest. Especially, significant research has been carried out to develop implantable or skin-attachable devices for real-time bio-signal sensing. From the device point of view, various biosensor types such as field-effect transistors (FETs) and multi-electrode arrays (MEAs) have been reported as diverse sensing strategies. In particular, the flexible FETs and MEAs allow semiconductor engineering to expand its application, which had been impossible with stiff devices and materials. This review summarizes the state-of-the-art research on flexible FET and MEA biosensors focusing on their materials, structures, sensing targets, and methods.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.1193-1203
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• 2008

능동 안테나는 수동 안테나에 비하여 소형으로 광대역 특성 및 높은 이득을 얻을 수 있으나, 잡음 및 불요파 신호가 발생되는 단점이 있다. 또한, 수신 시스템의 초단부에 위치하므로, 고감도 수신 시스템을 위하여 불요파 신호 특성이 좋아야 한다. 본 연구에서는 출력단 P1dB가 3 dBm 이상이고 $100{\sim}500\;MHz$에서 동작하며, 실환경에서 높은 선형 특성을 갖는 능동 안테나를 개발하였다. 이를 위하여 공통 드레인 FET와 2단 BJT의 능동 회로를 구성하였고, ADS를 이용하여 능동 안테나를 설계하였다. 제작된 능동 안테나의 평균 이득, 평균 잡음 지수, OIP3, VSWR 및 P1dB는 각각 9.7 dBi, 10 dB, 14 dBm, 1.7:1 및 3 dBm으로 설계치와 잘 일치하였다. 도심 인근지역에서 측정된 수신 스펙트럼 특성은 설계된 능동 안테나가 CS 구조를 갖는 참고문헌 [9]의 안테나보다 불요파 신호 특성이 약 $10{\sim}30\;dB$가 개선되어 방송 및 상용 신호와 혼재된 상태에서 신호 세기가 약한 미지의 신호를 검출하기 위한 고감도 수신 시스템에 적용할 수 있음을 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권6호
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• pp.24-33
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• 2000

피로현상의 진행에 따라 발생하는 하부전극 주위의 산소공공 축적현상을 적용하여 강유전체 박막의 switching 특성과 MFSFET 소자특성을 시뮬레이션하였다. Switching 모델에서 relative switched charge는 피로현상 전에 0.74 nC 이였으나, 피로가 진행되어 50${\AA}$의 산소공공층이 생성된 후에는 불과 0.15nC 로서 산소공공층이 분극반전을 강력하게 억제함을 알았다. MFSFET 소자의 모델에서 C-V_G와 I_D-V_G 곡선은 2 V 의 memory window를 나타내었고, 캐패시턴스 특성에서 축적과 공핍 및 반전 영역은 확실하게 표현되었다. 그리고, $I_D-V_D$ 곡선에서 두 부분의 문턱전압에 의해 나타난 포화드레인 전류차이는 6mA/$cm^2$이었다. 그러나, 50${\AA}$의 산소공공층이 축적된 후, $I_D-V_D$ 곡선에서 포화 드레인 전류차이는 피로현상이 없는 경우에 비해 약 50% 감소하여 산소공공층이 소자 적용에 난제임을 확인하였다. 본 모델은 강유전체 박막의 다양한 특성과 임의의 강유전체 박막을 사용한 MFSFET 소자의 동작을 예측하는데 중요한 역할을 할 것으로 판단된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.536-541
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• 2003

본 논문에서는 다이아몬드 표면에의 산소흡착을 억제함으로써 양호한 전기적특성을 가지는 다이아몬드 MISFET를 제작하기 위해 초고진공 프로세스(ultrahigh vacuum process)에 의해 A1/Ca $F_2$/diamond MISFET를 제작하였다. 박막반도체 다이아몬드의 표면도전층으로서는 불소종단에 의해 형성되는 표면 도전층을 이용하였다. 초고진공 프로세스에 의해 제작된 A1/Ca $F_2$/diamond MISFET로부터 상용화된 실리콘 MOSFET와 동등한 레벨인~$10^{11}$ /$cm^2$ eV의 저농도의 표면준위밀도가 관측되었고, 유효이동도 $\mu$ $e_{ff}$ 는 이제까지 발표된 박막반도체 다이아몬드 FET중 최고치인 300 $cm^2$/Vs 이었다. 본 논문에서는 또한 초고진공 프로세스에 의해 제작된 Al/Ca $F_2$/diamond MISFET를 이용하여 인버터회로(inverter circuit)를 제작하였으며, 고온고주파 환경에서 양호한 전기적 특성을 관찰하였다. 본 논문의 특징은 초고진공 프로세스에 의해 제작된 불소화 다이아몬드 박막반도체 MISFET에 관한 최초의 보고이며, 또한 다이아몬드 박막반도체 MISFET의 인버터회로(inverter circuit)동작에 관한 최초의 보고이다.다.

• 한국재료학회지
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• 제21권2호
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• pp.115-119
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• 2011

Si Nanowire (NW) field effect transistors (FETs) were fabricated on hard Si and flexible polyimide (PI) substrates, and their electrical characteristics were compared. Si NWs used as channels were synthesized by electroless etching method at low temperature, and these NWs were refined using a centrifugation method to get the NWs to have an optimal diameter and length for FETs. The gate insulator was poly(4-vinylphenol) (PVP), prepared using a spin-coating method on the PI substrate. Gold was used as electrodes whose gap was 8 ${\mu}m$. These gold electrodes were deposited using a thermal evaporator. Current-voltage (I-V) characteristics of the device were measured using a semiconductor analyzer, HP-4145B. The electrical properties of the device were characterized through hole mobility, $I_{on}/I_{off}$ ratio and threshold voltage. The results showed that the electrical properties of the TFTs on PVP were similar to those of TFTs on $SiO_2$. The bending durability of SiNWs TFTs on PI substrate was also studied with increasing bending times. The results showed that the electrical properties were maintained until the sample was folded about 500 times. But, after more than 1000 bending tests, drain current showed a rapid decrease due to the defects caused by the roughness of the surface of the Si NWs and mismatches of the Si NWs with electrodes.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제33권2호
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• pp.88-92
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• 2020

Thermal effects in bulk and SOI FinFETs are briefly reviewed herein. Different techniques to measure these thermal effects are studied in detail. Self-heating effects show a strong dependency on geometrical parameters of the device, thereby affecting the reliability and performance of FinFETs. Mobility degradation leads to 7% higher current in bulk FinFETs than in SOI FinFETs. The lower thermal conductivity of SiO₂ and higher current densities due to a reduction in device dimensions are the potential reasons behind this degradation. A comparison of both bulk and SOI FinFETs shows that the thermal effects are more dominant in bulk FinFETs as they dissipate more heat because of their lower lattice temperature. However, these thermal effects can be minimized by integrating 2D materials along with high thermal conductive dielectrics into the FinFET device structure.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.362-362
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• 2014

Atomic layer deposition (ALD) can be regarded as a special variation of the chemical vapor deposition method for reducing film thickness. ALD is based on sequential self-limiting reactions from the gas phase to produce thin films and over-layers in the nanometer scale with perfect conformality and process controllability. These characteristics make ALD an important film deposition technique for nanoelectronics. Tantalum pentoxide ($Ta_2O_5$) has a number of applications in optics and electronics due to its superior properties, such as thermal and chemical stability, high refractive index (>2.0), low absorption in near-UV to IR regions, and high-k. In particular, the dielectric constant of amorphous $Ta_2O_5$ is typically close to 25. Accordingly, $Ta_2O_5$ has been extensively studied in various electronics such as metal oxide semiconductor field-effect transistors (FET), organic FET, dynamic random access memories (RAM), resistance RAM, etc. In this experiment, the variations of chemical and interfacial state during the growth of $Ta_2O_5$ films on the Si substrate by ALD was investigated using in-situ synchrotron radiation photoemission spectroscopy. A newly synthesized liquid precursor $Ta(N^tBu)(dmamp)_2$ Me was used as the metal precursor, with Ar as a purging gas and $H_2O$ as the oxidant source. The core-level spectra of Si 2p, Ta 4f, and O 1s revealed that Ta suboxide and Si dioxide were formed at the initial stages of $Ta_2O_5$ growth. However, the Ta suboxide states almost disappeared as the ALD cycles progressed. Consequently, the $Ta^{5+}$ state, which corresponds with the stoichiometric $Ta_2O_5$, only appeared after 4.0 cycles. Additionally, tantalum silicide was not detected at the interfacial states between $Ta_2O_5$ and Si. The measured valence band offset value between $Ta_2O_5$ and the Si substrate was 3.08 eV after 2.5 cycles.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권7호
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• pp.601-605
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• 2014

일반적으로 표면적/부피비가 큰 전도성 다공체는 수퍼캐패시터의 전극이나 흡수제, 유연히터 등의 다양한 분야에 적용되어 왔다. 본 논문에서는 이러한 전도성 다공성 구조의 역학적 전기적 특성을 이용하여 고감도 압력센서를 구현하였다. 탄소나노튜브 용액에 스펀지를 적셔 다공체에 전도성을 부여하였으며, 압력에 따른 전도성 다공체의 저항 변화를 측정하였다. 전도성 스펀지에 압력이 가해졌을때, 각각의 탄소나노튜브들은 서로 맞붙게 되어 저항이 최대 20%까지 줄어듦을 확인하였다. 부드럽고 탄성력이 뛰어난 탄소나노튜브 스폰지는 반복적인 압축실험에도 모양의 변형 없이 매우 빠르게 안정화되고 일정한 저항변화를 확인할 수 있었다. 또한 스펀지 압력소자를 유연소자에 적용하기 위하여 탄소나노튜브 트랜지스터와 연결하여 외부압력에 따른 전기적 특성변화를 측정하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.616-616
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• 2013

그래핀(Graphene)은 열전도도가 높고 전자 이동도(200,000 cm2V-1s-1)가 우수한 전기적 특성을 가지고 있어 전계 효과 트랜지스터(Field effect transistor; FET), 유기 전자 소자(Organic electronic device)와 광전자 소자(Optoelectronic device) 같은 반도체 소자에 응용 가능하다. 최근에는 아크 방출(Arc discharge method), 화학적 기상 증착법(Chemical vapor deposition; CVD), 이온-조사법(Ionirradiation)등을 이용한 이종원자(Hetero atom)도핑과 화학적 처리를 이용한 기능화(Functionalization)등의 방법으로 그래핀의 전도도를 향상시킬 수 있었다. 그러나 이러한 방법들은 기판의 표면을 거칠게 하며, 그래핀에 많은 결함들이 발생한다는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 자가조립 단층막법(Self-assembled monolayers; SAMs)을 이용하여 기판을 기능화한 후 그 위에 그래핀을 전사하면, 자가조립 단층막의 기능기에 따라 그래핀의 일함수를 조절 가능하고 운반자 농도나 도핑 유형을 변화시켜 소자의 전기적 특성을 최적화 할 수 있다 [1-3]. 본 연구에서는 PET(polyethylene terephthalate) 기판에 SAMs를 이용하여 유연하고 투명한 그래핀 전극을 제작하였다. 산소 플라즈마와 3-Aminopropyltriethoxysilane (APTES)를 이용하여 PET 기판 표면 위에 하이드록실 기(Hydroxyl group; -OH)와 아민 기(Amine group; -NH2)를 순차적으로 기능화 하였고, 그 위에 화학적 기상 증착법을 이용하여 합성한 대면적의 균일한 그래핀을 전사하였다. PET 기판 위에 NH2 그룹이 존재하는 것을 접촉각 측정(Contact angle measurement)과 X-선 광전자 분광법(Xray photoelectron spectroscopy: XPS)을 통해 확인하였으며, NH2그룹에 의해 그래핀에 도핑 효과가 나타난 것을 라만 분광법(Raman spectroscopy)과 전류-전압 특성곡선(I-V characteristic curve)을 이용하여 확인하였다. 본 연구 결과는 유연하고 투명한 기판 위에 안정적이면서 패턴이 가능하기 때문에 그래핀을 기반으로 하는 반도체 소자에 적용 가능할 것이라 예상된다.