Transactions on Electrical and Electronic Materials
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v.15
no.2
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pp.87-90
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2014
The effects of electric field frequency on the ac electrical treeing phenomena in an epoxy/reactive diluent/layered silicate (1.5 wt%) were carried out, in needle-plate electrode arrangement. A layered silicate was exfoliated in an epoxy base resin, by using our ac electric field apparatus. To measure the treeing propagation rate, constant alternating current (AC) of 10 kV with three different electric field frequencies (60, 500 and 1,000 Hz) was applied to the specimen, in needle-plate electrode arrangement, at $30^{\circ}C$ of insulating oil bath. As the electric field frequency increased, the treeing propagation rate increased. At 500 Hz, the treeing propagation rate of the epoxy/PG/nanosilicate system was $0.41{\times}10^{-3}$ mm/min, which was 3.4 times slower than that of the epoxy/PG system. The electrical treeing morphology was dense bush type at 60 Hz; however, as the frequency increased, the bush type was changed to branch type, having few branches, with very slow propagation rate.
Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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v.50
no.4
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pp.239-245
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2013
The data retention characteristics depending on neighbor cell's threshold voltage (Vt) in a multilevel NAND flash memory is studied. It is found that a Vt shift (${\Delta}Vt$) of the noted cell during a thermal retention test is increased as the number of erase-state (lowest Vt state) cells surrounding the noted cell increases. It is because a charge loss from a floating gate is originated from not only intrinsic mechanism but also lateral electric field between the neighboring cells. From the electric field simulation, we can find that the electric field is increased and it results in the increased charge loss as the device is scaled down.
So far, all reviews and control approaches of spin relaxation have been done on lateral single electron quantum dots. In such structures, many efforts have been done, in order to eliminate spin-lattice relaxation, to obtain equal Rashba and linear Dresselhaus parameters. But, ratio of these parameters can be adjustable up to 0.7 in a material like GaAs under high-electric field magnitudes. In this article we have proposed a single electron QD structure, where confinements in all of three directions are considered to be almost identical. In this case the effect of cubic Dresselhaus interaction will have a significant amount, which undermines the linear effect of Dresselhaus while it was destructive in lateral QDs. Then it enhances the ratio of the Rashba and Dresselhaus parameters in the proposed structure as much as required and decreases the spin states up and down mixing and the deviation angle from the net spin-down As a result to the least possible value.
The negative curvature effect on the breakdown voltage of p-n junction, which may realize 1-D breakdown voltage due to the lower peak electric field at the junction, is proposed and verified by the fabrication of lateral diode on Silicon-on-Insulator (SOI) together with MEDICI simulation. The experimental and simulation results show good agreements with the theoretical expectation. The proposed method is effectively applicable to the lateral, especially on SOI, power devices.
Drain-induced barrier lowering (DIBL) is one of the main parameters employed to indicate the short-channel effect for nano metal-oxide semiconductor field-effect transistors (MOSFETs). We propose a new physical model of the DIBL effect under two-dimensional approximations based on the energy-conservation equation for channel electrons in FETs, which is different from the former field-penetration model. The DIBL is caused by lowering of the effective potential barrier height seen by the channel electrons because a lateral channel electric field results in an increase in the average kinetic energy of the channel electrons. The channel length, temperature, and doping concentration-dependent DIBL effects predicted by the proposed physical model agree well with the experimental data and simulation results reported in Nature and other journals.
The trench termination scheme is introduced for high voltage devices. The curvature of the depletion region at field limiting ring is critical factor to determine the breakdown voltage. The smooth curvature of the depletion junction alleviate the electric field crowding effect around this region. In the trench field limiting ring, the radius of the depletion region is smaller than conventional field limiting ring, but the distance between every trench is spaced small enough to punchthrough before initiation of local breakdown. The trench field limiting ring on silicon can ne formed by RIE followed by oxidation on side wall surface of the trench, and polysilicon filling. The combined termination of this trench floating field ring and field plate have been designed and analyzed. The breakdown simulation by 2-dimensional TCAD shows that the cylindrical junction breakdown voltage for substrate doping might be 99 percent of the ideal breakdwon voltage for substrate doping concentration of $3\times10^{14}cm^{-3}$ with about $100{\mu}m$ of lateral termination width.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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v.15
no.6
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pp.585-593
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2015
In the nanoscale regime, many multigate devices are explored to reduce their size further and to enhance their performance. In this paper, design of a novel device called, Triple Material Surrounding Gate Tunnel Field effect transistor (TMSGTFET) has been developed and proposed. The advantages of surrounding gate and tunnel FET are combined to form a new structure. The gate material surrounding the device is replaced by three gate materials of different work functions in order to curb the short channel effects. A 2-D analytical modeling of the surface potential, lateral electric field, vertical electric field and drain current of the device is done, and the results are discussed. A step up potential profile is obtained which screens the drain potential, thus reducing the drain control over the channel. This results in appreciable diminishing of short channel effects and hot carrier effects. The proposed model also shows improved ON current. The excellent device characteristics predicted by the model are validated using TCAD simulation, thus ensuring the accuracy of our model.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2012.02a
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pp.342-343
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2012
We studied the Drain-Induced-Barrier-Lowering (DIBL) effect by different drain engineering. One other drain engineering is symmetric source-drain n-channel MOSFETs (SSD NMOSs), the other drain engineering is asymmetric source-drain n-channel MOSFETs (ASD NMOSs). Devices were fabricated using state of art 40 nm dynamic-random-access-memory (DRAM) technology. These devices have different modes which are deep drain junction mode in SSD NMOSs and shallow drain junction mode in ASD NMOSs. The shallow drain junction mode means that drain is only Lightly-Doped-Drain (LDD). The deep drain junction mode means that drain have same process with source. The threshold voltage gap between low drain voltage ($V_D$=0.05V) and high drain voltage ($V_D$=3V) is 0.088V in shallow drain junction mode and 0.615V in deep drain junction mode at $0.16{\mu}m$ of gate length. The DIBL coefficients are 26.5 mV/V in shallow drain junction mode and 205.7 mV/V in deep drain junction mode. These experimental results present that DIBL effect is higher in deep drain junction mode than shallow drain junction mode. These results are caused that ASD NMOSs have low drain doping level and low lateral electric field.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.35
no.1
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pp.18-23
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2022
Electrohydrodynamic jet (e-jet) printing, a type of direct contactless microfabrication technology, is a versatile fabrication process that enables a wide range of micro/nanopattern arrays by applying a strong electric field between the nozzle and the substrate. In general, the morphology and the thickness of polymers/quantum dot micropatterns show a systematic dependence on the diameter of the nozzle and the ink composition with a fully automated printing machine. The purpose of this report is to provide typical examples of e-jet printed micropatterns of polymers/quantum dots to explain the effect of each process variable on the result of experiments. Here, we demonstrate several operating conditions that allow high-resolution printing of layers of polymers/quantum dots with a precise control over thickness and submicron lateral resolution.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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