• 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.

• 전자공학회논문지
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• 제50권2호
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• pp.98-103
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• 2013

본 연구에서는 IZO를 활성층으로 하고 $HfSiO_x$를 절연층으로 한 TFT에 대하여 그 성능을 측정하였다. $HfSiO_x$는 $HfO_2$ target과 Si target을 co-sputtering 하여 증착하였으며 RF power를 달리 하여 네 가지의 $HfSiO_x$ 박막을 제작하였다. 공정의 간소화를 위해 게이트 전극을 제외한 모든 층들은 RF-magnetron sputtering system과 shadow mask만을 이용하여 증착하였으며 공정의 간소화를 위해 어떠한 열처리도 하지 않았다. 네 가지 $HfSiO_x$ 박막의 구조적 변화를 X-ray diffraction(XRD), atomic force microscopy(AFM)을 통해 분석하였고, 그 전기적 특성을 확인하였다. 박막 내 $HfO_2$와 Si의 조성비에 따라 그 특성이 현저히 차이가 남을 확인하였다. $HfO_2$(100W)-Si(100W)의 조건으로 증착한 $HfSiO_x$ 박막을 절연층으로 한 소자의 특성이 전류 점멸비 5.89E+05, 이동도 2.0[$cm^2/V{\cdot}s$], 문턱전압 -0.5[V], RMS 0.263[nm]로 가장 좋은 결과로 나타났다. 따라서 $HfSiO_x$ 박막 내의 적절한 $HfO_2$와 Si의 조성비가 계면의 질을 향상시킴은 물론, $HfO_2$자체의 trap이나 defect를 효과적으로 줄여 줌으로써 소자의 성능 향상에 중요한 요소라 판단된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.247-251
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• 2007

The recessed gate IGBT has a lower on-state voltage drop compared with the DMOS IGBT, because there is no JFET resistance. But because of the electric field concentration in the corner of the gate edge, the breakdown voltage decreases. This paper is about the new structure to effectively improve the Vce(sat) voltage without breakdown voltage drop in 1700V NPT type recessed gate IGBT with p floating shielding layer. For the fabrication of the recessed gate IGBT with p floating shielding layer, it is necessary to perform the only one implant step for the shielding layer. Analysis on the Breakdown voltage shows the improved values compared to the conventional recessed gate IGBT structures. The result shows the improvement on Breakdown voltage without worsening other characteristics of the device. The electrical characteristics were studied by MEDICI simulation results.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제6권3호
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• pp.189-198
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• 2006

A new analytical model has been proposed for predicting the sheet carrier density of Metal insulator Semiconductor High Electron Mobility Transistor (MISHEMT). The model takes into account the non-linear relationship between sheet carrier density and quasi Fermi energy level to consider the quantum effects and to validate it from subthreshold region to high conduction region. Then model has been formulated in such a way that it is applicable to MESFET/HEMT/MISFET with few adjustable parameters. The model can also be used to evaluate the characteristics for different gate insulator geometries like T-gate etc. The model has been extended to forecast the drain current, conductance and high frequency performance. The results so obtained from the analysis show excellent agreement with previous models and simulated results that proves the validity of our model.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.285-285
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• 2011

최근 반도체 소자의 미세화에 따라, 단채널 효과에 의한 누설전류 및 소비전력의 증가 등이 문제되고 있다. 대표적인 휘발성 메모리인 dynammic random access memory (DRAM)의 경우, 소자의 집적화가 진행됨에 따라 저장되는 정보의 양을 유지하기 위해 캐패시터영역의 복잡한 공정을 요구하게 된다. 하나의 캐패시터와 하나의 트랜지스터로 이루어진 기존의 DRAM과 달리, single transistor (1T) DRAM은 silicon-on-insulator (SOI) 기술을 기반으로 하여, 하나의 트랜지스터로 DRAM 동작을 구현한다. 이러한 구조적인 이점 이외에도, 우수한 전기적 절연 특성과 기생 정전용량 및 소비 전력의 감소 등의 장점을 가지고 있다. 또한 strained-Si 층을 적용한 strained-Silicon-On-Insulator (sSOI) 기술을 이용하여, 전기적 특성 및 메모리 특성의 향상을 기대 할 수 있다. 본 연구에서는 sSOI 기판위에 1T-DRAM을 구현하였으며, impact ionization과 gate induced-drain-leakage (GIDL) 전류에 의한 메모리 구동 방법을 통해 sSOI 1T-DRAM의 메모리 특성을 평가하였다. 그 결과 strain 효과에 의한 전기적 특성의 향상을 확인하였으며, GIDL 전류를 이용한 메모리 구동 방법을 사용했을 경우 낮은 소비 전력과 개선된 메모리 윈도우를 확인하였다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제9권4호
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• pp.1-5
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• 2010

The PVA (poly-vinyl alcohol) insulators were spun coated onto ITO coated glass substrates with the capacitors of Glass/ITO/PVA/Al structure. The effects of PVA concentrations (3.0, 4.0 and 5.0 wt%) on the morphology and electrical properties of the films were investigated. As the concentration of PVA increased from 3.0 to 5.0 wt%, the leakage current of device decreased from 17.1 to 0.23 pA. From the AFM measurement, the RMS value decreased with increasing PVA concentration, showing the improvement of insulator film roughness. The capacitances of the films with PVA concentrations of 4.0 and 5.0 wt% were about 28.1 and 24.2 nF, respectively. The lowest leakage current of 1.77 PA was obtained at the film thickness of 117.5 nm for the device with fixed PVA concentration of 5.0 wt%.

• 전자공학회논문지T
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• 제35T권2호
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• pp.6-12
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• 1998

박막의 SOI(Silicon-On-Insulator) 소자는 짧은 채널 효과(short channel effect), subthreshold slope의 개선, 이동도 향상, latch-up 제거 등 많은 이점을 제공한다. 반면에 이 소자는 current kink effect와 같이 정상적인 소자 동작에 있어 주요한 저해 요소인 floating body effect를 나타낸다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 T-형 게이트 구조를 갖는 SOI NMOSFET를 제안하였다. T-형 게이트 구조는 일부분의 게이트 산화막 두께를 다른 부분보다 30nm 만큼 크게 하여 TSUPREM-4로 시뮬레이션 하였으며, 이것을 2D MEDICI mesh를 구성하여 I-V 특성 시뮬레이션을 시행하였다. 부분적으로 게이트 산화층의 두께가 다르기 때문에 게이트 전계도 부분적으로 차이가 발생되어 충격 이온화 전류의 크기도 줄어든다. 충격 이온화 전류가 감소한다는 것은 current kink effect가 감소하는 것을 의미하며, 이것을 MEDICI 시뮬레이션을 통해 얻어진 충격 이온화 전류 곡선, I-V 특성 곡선과 정공 전류의 분포 형태를 이용하여 제안된 구조에서 current kink effect가 감소됨을 보였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.39-39
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• 2009

We fabricated p-channel TFTs based on poly Silicon. The 35nm thickness silicon dioxide layer structure got higher $I_{on}/I_{off}$ ratio, field-effect Mobility and output current than 10nm thickness. And 35nm layer showed low leakage current and threshold voltage. So, 35nm thickness silicon dioxide layer TFTs are faster reaction speed and lower power consumption than 10nm thickness.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.192.1-192.1
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• 2015

We demonstrated the nonvolatile memory functionality of nano-crystalline silicon (nc-Si) and InGaZnOxide (IGZO) thin film transistors (TFTs) using mobile protons that are generated by very short time hydrogen neutral beam (H-NB) treatment in gate insulator (SiO2). The whole memory fabrication process kept under $50^{\circ}C$ (except SiO2 deposition process; $300^{\circ}C$). These devices exhibited reproducible hysteresis, reversible switching, and nonvolatile memory behaviors in comparison with those of the conventional FET devices. We also executed hydrogen treatment in order to figure out the difference of mobile proton generation between PECVD and H-NB CVD that we modified. Our study will further provide a vision of creating memory functionality and incorporating proton-based storage elements onto a probability of next generation flexible memorable electronics such as low power consumption flexible display panel.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.323-324
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• 2009

We investigated the electrical properties of tris-isopropylsilylethynyl (TIPS)-pentacene organic thin-film transistors (OTFTs) employing Ni/Ag source/drain electrodes. The gap height between the gate insulator and S/D electrode was controlled by changing the thickness of Ag under-layer(20, 30, 40 and 50nm). After evaporating the Ni under-layer, TIPS pentacene channel material was dropping the gap between the gate insulator and SID electrodes. The electrical proprieties of OTFT such as filed-effect mobility, on/off ratio, threshold voltage and subthreshold slope were significantly influenced by the gap height.