• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.1717-1723
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• 2007

본 연구에서는 PLZT(10/30/70), PLT(10), PZT(30/70) 강유전체 박막을 이용한 quasi-MFISFET (Metal-Ferroelectric-Insulator-Semiconductor FET) 소자를 제작하여 드레인 전류 특성을 조사하였다. 이로부터, quasi-MHSFET 소자의 드레인 전류 크기가 강유전체 박막의 분극 크기에 따라 직접적인 영향을 받으며 결정된다는 사실을 알 수 있었다. 또, ${\pm}5V$ 와 ${\pm}10V$의 게이트 전압변화를 주었을 때 메모리 윈도우는 각각 0.5V 와 1.3V 이었고, 강유전체 박막에 인가되는 전압에 의해 만들어지는 항전압의 변동에 따라 메모리 윈도우가 변화된다는 사실을 확인할 수 있었다. MFISFET 소자의 retention 특성을 알아보기 위 해 PLZT(10/30/70) 박막의 전기장과 시간지연에 따른 누설전류 특성을 측정하여 전류밀도 상수 $J_{ETO}$, 전기장 의존 요소 K, 시간 의존 요소 m을 구하고, 이들 파라미터를 이용하여 시간에 따른 전하밀도의 변화를 정량적으로 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권3호
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• pp.166-173
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• 2001

PLZT(10/30/70), PLT(10) 및 PZT(30/70) 와 같은 강유전체 박막의 이력곡선을 field-dependent polarization 모델을 이용하여 시뮬레이션하고, 측정한 실험적 결과와 비교, 분석하였다. PZT(30/70) 박막의 경우, 5V 이상의 인가전압에서 분극의 포화현상이 둔감하게 나타나고 시뮬레이션 값과의 차이도 심해 강유전체 분극이 순수한 dipole 외에도 다양한 전하의 영향을 받아 형성된다는 사실을 알 수 있다. 또, quasi-MFISFET 소자의 드레인 전류는 field-dependent polarization 모델의 강유전체 이력곡선에서 얻은 파라미터를 square-law FET 모델에 적용시켜 효과적으로 추출하였고, 모델링 결과는 실험값과 유사하였다. 그리고, quasi-MFISFET 소자의 gate 에 -10V의 'write' 전압을 인가한 상태에서 PZT(30/70) 박막을 사용한 경우, PLZT(10/30/70), PLT(10) 박막 보다 빨리 채널이 형성되었는데, 그 원인은 강유전체 박막에 따른 retention 특성에서 PZT(30/70) 박막의 분극 감소가 PLZT(10/30/70), PLT(10) 박막의 분극 감소 보다 약 3∼4 배 이상 크다는 점에서 찾을 수 있다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제12권1호
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• pp.59-63
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• 2005

금속-강유전체-반도체 전계효과 트랜지스터 (MFS/MFISFET)의 동작 특성을 technology computer-aided design (TCAD)과 simulation program with integrated circuit emphasis (SPICE)를 결합하여 전산모사하는 방법을 제시하였다. 복잡한 강유전체의 동작 특성을 수치해석을 이용하여 해석한 다음, 이를 이용하여 금속-강유전체-반도체 구조에서 반도체 표면에 인가되는 표면 전위를 계산하였다. 계산된 TCAD 변수인 표면 전위를 전계효과 트랜지스터의 SPICE 모델에서 구한 표면 전위와 같다고 보고게이트 전압에 따른 전류전압 특성을 구할 수 있었다. 이와 같은 방법은 향후 MFS/MFISFET를 이용한 메모리소자의 집적회로 설계에 매우 유용하게 적용될 수 있을 것이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권3호
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• pp.12-12
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• 2001

PLZT(10/30/70), PLT(10) 및 PZT(30/70) 와 같은 강유전체 박막의 이력곡선을 field-dependent polarization 모델을 이용하여 시뮬레이션하고, 측정한 실험적 결과와 비교, 분석하였다. PZT(30/70) 박막의 경우, 5V 이상의 인가전압에서 분극의 포화현상이 둔감하게 나타나고 시뮬레이션 값과의 차이도 심해 강유전체 분극이 순수한 dipole 외에도 다양한 전하의 영향을 받아 형성된다는 사실을 알 수 있다. 또, quasi-MFISFET 소자의 드레인 전류는 field-dependent polarization 모델의 강유전체 이력곡선에서 얻은 파라미터를 square-law FET 모델에 적용시켜 효과적으로 추출하였고, 모델링 결과는 실험값과 유사하였다. 그리고, quasi-MFISFET 소자의 gate 에 -10V의 ′write′ 전압을 인가한 상태에서 PZT(30/70) 박막을 사용한 경우, PLZT(10/30/70), PLT(10) 박막 보다 빨리 채널이 형성되었는데, 그 원인은 강유전체 박막에 따른 retention 특성에서 PZT(30/70) 박막의 분극 감소가 PLZT(10/30/70), PLT(10) 박막의 분극 감소 보다 약 3∼4 배 이상 크다는 점에서 찾을 수 있다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1999년도 춘계학술발표강연 및 눈문개요집
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• pp.27-27
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• 1999

• 전기학회논문지P
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• 제57권2호
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• pp.135-139
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• 2008

MFISFETs with platinum electrode on the $LiNbO_3$/aluminum nitride/Si(100) structures were successfully fabricated and the properties of the FETs have been discussed. $I_D-V_G$ characteristics of MFISFETs for linear region (that is, 0.1 V of the drain voltage) showed hysteresis loop with a counter-clockwise trace due to the ferroelectric nature of $LiNbO_3$ films. A memory window (i.e., threshold voltage shift) of the fabricated device was about 2[V] for a sweep from -4 to +4[V]. The estimated field-effect electron mobility and transconductance on a linear region were 530[$cm^2/V{\cdot}s$] and 0.16[mS/mm], respectively. The drain current of 27[${\mu}A$] on the "on" state was more than 3 orders of magnitude larger than that of 30[nA] on the "off" state at the same "read" gate voltage of l.5[V], which means the memory operation of the MFISFET.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.383-387
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• 2002

N-channel metal-ferroelectric-insulator-semiconductor field-effect-transistors (MFISFET's) by using $SrBi_2Ta_2O_9$/Silicon Nitride/Si (100) structure were fabricated. The fabricated devices exhibit comfortable memory windows, fast switching speeds, good fatigue resistances, and long retention times that are suitable for advanced ferroelectric memory applications. The estimated switching time and polarization ($2P_r$) of the fabricated FET measured at applied electric field of 376 kV/cm were less than 50 ns and about 1.5 uC/$\textrm{cm}^2$, respectively. The magnitude of on/off ratio indicating the stored information performance was maintained more than 3 orders until 3 days at room temperature. The $I_DV_G$ characteristics before and after being subjected to $10^11$ cycles of fatigue at a frequency of 1 MHz remained almost the same except a little distortion in off state.

• 한국재료학회지
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• 제10권12호
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• pp.807-811
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• 2000

MFISFET (Metal-ferroelectric-nsulator-semiconductor-field effect transistor)에의 적용을 위해 CeO$_2$와 SrBi$_2$Ta$_2$O$_{9}$ 박막을 각각 r.f. sputtering 및 pulsed laser ablation법으로 제조하였다. CeO$_2$ 박막은 증착시 스퍼터링개스비 (Ar:O$_2$)에 따른 특성을 고찰하였다. Si(100) 기판 위에 $700^{\circ}C$에서 증착된 CeO$_2$ 박막들은 (200)방향으로 우선방향성을 가지고 성장하였고 $O_2$ 개스량이 증가함에 따라 박막의 우선방향성, 결정립도 및 표면거칠기는 감소하였다. C-V특성에서는 Ar:O$_2$가 1 : 1인 조건에서 제조된 박막이 가장 양호한 특성을 보였다. 제조된 박막들의 누설전류값은 100kV/cm의 전계에서 $10^{-7}$ ~$10^{-8}$ A의 차수를 보였다. CeO$_2$/Si 기판위에 성장된 SBT는 다결정질상의 치밀한 구조를 가지고 성장을 하였다 80$0^{\circ}C$에서 열처리된 SBT박막으로 구성된 MFIS구조의 C-V 특성에서 memory window 폭은 0.9V를 보였으며 5V에서 4$\times$$10^{-7}$ A/$\textrm{cm}^2$의 누설전류밀도를 보였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1999년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.72-72
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• 1999

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제1권1호
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• pp.40-44
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• 2000

Metal-ferroelectric-insulator-semoiconductor field effect transistor (MFISFETs) were fabricated using CMOS processes. The Pt/SBT/NO combined layers were etched for forming a conformal gate by using Ti/Cr metal masks and a two step etching method, By the method, we were able to fabricate a small-sized gate with the dimension of $16/4{\mu}textrm{m}$ in the width/length of gate. It has been chosen the non-self aligned source and drain implantation process, We have deposited inter-layer dielectrics(ILD) by low pressure chemical vapor deposition(LPCVD) at $380^{circ}C$ after etching the gate structure and the threshold voltage of p-channel MFISFETs were about 1.0 and -2.1V, respectively. It was also observed that the current difference between the $I_{ON}$(on current) and $I_{OFF}$(off current) that is very important in sensing margin, is more that 100 times in $I_{D}-V_{G}$ hysteresis curve.