• 제목/요약/키워드: Gate characteristics

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NMOSFET의 제조를 위한 습식산화막과 질화산화막 특성에 관한 연구 (A Study on Characteristics of Wet Oxide Gate and Nitride Oxide Gate for Fabrication of NMOSFET)

  • 김환석;이천희
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제15A권4호
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    • pp.211-216
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    • 2008
  • 본 논문에서는 핫 케리어 효과, 항복전압 전하, 트랜지스터 Id Vg 특성곡선, 전하 트래핑, SILC와 같은 특성들을 비교하기 위하여 HP 4145 디바이스 테스터를 사용하여 습식 산화막과 질화 산화막으로된 $0.2{\mu}m$ NMOSFET를 만들어 측정하였다. 그 결과 질화 산화막으로 만들어진 디바이스가 핫 케리어 수명(질화 산화막은 30년 이상인 반면에 습식 산화막 소자는 0.1년임), Vg의 변화, 항복전압, 전계 시뮬레이션, 전하 트래핑면에서도 습식 산화막 소자보다 우수한 결과를 얻을 수 있었다.

Gate Overlap에 따른 나노선 CMOS Inverter 특성 연구 (Characteristics of Nanowire CMOS Inverter with Gate Overlap)

  • 유제욱;김윤중;임두혁;김상식
    • 전기학회논문지
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    • 제66권10호
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    • pp.1494-1498
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    • 2017
  • In this study, we investigate the influence of an overlap between the gate and source/drain regions of silicon nanowire (SiNW) CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor) inverter on bendable plastic substrates and describe their electrical characteristics. The combination of n-channel silicon nanowire field-effect transistor (n-SiNWFET) and p-channel silicon nanowire field-effect transistor (p-SiNWFET) operates as an inverter logic gate. The gains with a drain voltage ($V_{dd}$) of 1 V are 3.07 and 1.21 for overlapped device and non-overlapped device, respectively. The superior electrical characteristics of each of the SiNW transistors including steep subthreshold slopes and the high $I_{on}/I_{off}$ ratios are major factors that enable the excellent operation of the logic gate.

Capacitance-voltage Characteristics of MOS Capacitors with Ge Nanocrystals Embedded in HfO2 Gate Material

  • Park, Byoung-Jun;Lee, Hye-Ryeong;Cho, Kyoung-Ah;Kim, Sang-Sig
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.699-705
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    • 2008
  • Capacitance versus voltage (C-V) characteristics of Ge-nanocrystal (NC)-embedded metal-oxide-semiconductor (MOS) capacitors with $HfO_2$ gate material were investigated in this work. The current versus voltage (I-V) curves obtained from Ge-NC-embedded MOS capacitors fabricated with the $NH_3$ annealed $HfO_2$ gate material reveal the reduction of leakage current, compared with those of MOS capacitors fabricated with the $O_2$ annealed $HfO_2$ gate material. The C-V curves of the Ge-NC-embedded MOS capacitor with $HfO_2$ gate material annealed in $NH_3$ ambient exhibit counterclockwise hysteresis loop of about 3.45 V memory window when bias voltage was varied from -10 to + 10 V. The observed hysteresis loop indicates the presence of charge storages in the Ge NCs caused by the Fowler-Nordheim (F-N) tunneling. In addition, capacitance versus time characteristics of Ge-NC-embedded MOS capacitors with $HfO_2$ gate material were analyzed to investigate their retention property.

Double Gate MOSFET의 전기적 특성 분석 (Analysis of Electrical Characteristics for Double Gate MOSFET)

  • 김근호;김재홍;고석웅;정학기
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2002년도 춘계종합학술대회
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    • pp.261-263
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    • 2002
  • CMOS 소자들은 고속 동자 및 고집적을 위해 50nm이하로 작아지고 있다. 소자 scaling에서 중요한 것은 스케일 되지 않은 문턱 전압($V^{th}$ ), 고 전계, 기생 소스/드레인 저항과 임의의 dopant 분배에 의한 $V^{th}$ 변화율이다. 이런 일반적인 소자의 scaling down 문제들을 해결하기 위해 새로운 소자의 구조가 제안된다. 본 논문에서는 이런 문제들을 해결하기 위해 main-gate와 side-gates를 갖는 double-gate MOSFET에 대해 조사하였다.

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양극성 이중 독립 게이트 실리콘 나노와이어 전계 효과 트랜지스터 설계 (Design of Double-Independent-Gate Ambipolar Silicon-Nanowire Field Effect Transistor)

  • 홍성현;유윤섭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.2892-2898
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    • 2015
  • 양극성 이중 독립 게이트 실리콘 나노와이어 전계 효과 트랜지스터를 새롭게 제안한다. 제안한 트랜지스터는 극성 게이트와 제어 게이트를 가지고 있다. 극성게이트의 바이어스에 따라서 N형과 P형 트랜지스터의 동작을 결정할 수 있고 제어 게이트의 전압에 따라 트랜지스터의 전류 특성을 제어할 수 있다. 2차원 소자 시뮬레이터를 이용해서 양극성 전류-전압 특성이 동작하도록 두 개의 게이트들과 소스 및 드레인의 일함수를 조사했다. 극성게이트 4.75 eV, 제어게이트 4.5 eV, 소스 및 드레인 4.8 eV일 때 명확한 양극성 특성을 보였다.

해석학적 전류-전압모델을 이용한 이중게이트 MOSFET의 전송특성분석 (Analysis of Transport Characteristics for Double Gate MOSFET using Analytical Current-Voltage Model)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권9호
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    • pp.1648-1653
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    • 2006
  • 이 연구에서는 해석학적 전류-전압 모델을 이용하여 DGMOSFET(Double Gate MOSFET)의 전송특성을 분석하였다. MOSFET의 게이트길이가 100nm이하로 작아지면 산화막두께가 1.5m이하로 작아져야만하고 채널의 도핑이 매우 증가하기 때문에 소자의 문턱전압변화, 누설전류의 증가 등 다양한 문제가 발생하게 된다 이러한 문제를 조사하기 위하여 해석학적 전류-전압 모델을 이용하여 소자의 크기를 변화시키면서 전류-전압특성을 조사하였다 소자의 크기를 변화시키면서 해석학적 전류-전압 모델의 타당성을 조사하였으며 온도 변화에 대한 특성도 비교 분석하였다. 게이트 전압이 2V에서 77K의 전류-전압 특성이 실온에서 보다 우수하다는 것을 알 수 있었다.

이중 일함수 구조를 적용한 N-채널 EDMOS 소자의 항복전압 및 온-저항 특성 (Breakdown Voltage and On-resistance Characteristics of N-channel EDMOS with Dual Work Function Gate)

  • 김민선;백기주;김영석;나기열
    • 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 ($BV_{DSS}$).

트러스형 리프트 게이트의 진동현상에 관한 모형실험 (Model Tests Study on Flow-induced Vibration of Truss Type Lift Gate)

  • 이성행;김하집;박영진;함형길;공보성
    • 한국농공학회논문집
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    • 제53권3호
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    • pp.35-41
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    • 2011
  • A model test is carried out to investigate the vibration of truss type lift gate in the four major rivers project. The gate model scaled with the ratio of 1 : 25 is made of acryl panel dimensioned 1.6 m in width, 0.28 m in height in the concrete test flume. Firstly natural frequencies of the model gate are measured and the results are compared with the numerical results in order to verify the model. The amplitudes of the vibration are measured under the different gate opening and water level conditions. The results are analyzed to study the characteristics of the gate vibration according to the small gate opening, the large gate opening and the overflow conditions. These test results presents a basic data for the guide manuals of gate management and a design method to reduce the gate vibration of truss type lift gate. Finally, the vibration of truss type lift gate are assessed in comparison with those of formerly tainter gate.

불순물 활성화 열처리가 MOS 캐패시터의 게이트 전극과 산화막의 특성에 미치는 효과 (Impacts of Dopant Activation Anneal on Characteristics of Gate Electrode and Thin Gate Oxide of MOS Capacitor)

  • 조원주;김응수
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권10호
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    • pp.83-90
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    • 1998
  • MOS 캐패시터의 게이트 전극을 비정질 상태의 실리콘으로 형성하여 GOI(Gate Oxide Integrity)특성에 미치는 불순물 활성화 열처리의 효과를 조사하였다. LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 방법으로 증착한 비정질 실리콘 게이트 전극은 활성화 열처리에 의하여 다결정 실리콘 상태로 구조가 변화하며, 불순물 원자의 활성화가 충분히 이루어졌다. 또한, 비정질 상태의 게이트 전극은 커다란 압축 응력(compressive stress)을 가지지만, 활성화 열처리 온도가 700℃에서 900℃로 증가함에 따라서 응력이 완화되었고 게이트 전극의 저항도 감소하는 특성을 보였다. 또한 얇은 게이트 산화막의 신뢰성 및 산화막의 계면특성은 활성화 열처리 온도에 크게 의존하고 있었다. 900℃에서 활성화 열처리를 한 경우가 700℃에서 열처리한 경우보다 산화막내에서의 전하 포획 특성이 개선되었으며, 산화막의 신뢰성이 향상되었다. 특히, TDDB 방법으로 예측한 게이트 산화막의 수명은 700℃의 열처리에서는 3×10/sup 10/초였지만, 900℃에서의 열처리에서는 2×10/sup 12/초로 현저하게 개선되었다. 그리고, 산화막 계면에서의 계면 전하 밀도는 게이트의 응력 완화에 따라서 개선되었다.

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Anomalous Phenomena on Subthreshold Characteristics of SOI MOSFET Back Gate Voltage

  • Lee, Seung-Min;Lee, Mike-Myung-Ok
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.553-556
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    • 1998
  • The 1-D numerical model and its extraction methodology are suggested and these simulation results for the S-swing as a function of back-gate voltage are well matched with the measured. S-swing characteristics are analyzed using PD-SOI devices with enough deeper regions up to substrates. The PD-SOI device doesn't have to be short channel to see the anomalous subthreshold phenomena based on the back gate bias. This results recommend to operate better SOI device performances by controlling the back gate voltages. So SOI performances will be much optimistic with proper control of the back-gate voltage for the already- proven- high- performance (APHP) SOI VLSIs.

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