• 제목/요약/키워드: MIS Capacitor

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전기철도에서의 고조파 발생과 계통응답특성(II) - 고조파 측정분석을 중심으로 - (Harmonic Generation and System Response Chartcteristics in Electrified Railway(II) - Focused on Measurement and Analysis -)

  • 오광해;이한민
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.499-504
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    • 2003
  • Harmonic current originating from electric locomotives can be magnified due to the impedance characteristics of power supply circuit and bring about various problems. That is, electromagnetic interference with communication lines, operational trouble in signaling, overheat and/or vibration in power capacitor, mis-operation in protection relay and so on. Therefore, the exact assessment of the harmonic current flow must be undertaken at design and planning stage for the electric traction systems. For these reasons, this study propose a new approach to model and to analyse traction power feeding system focused on system response to current and voltage harmonic(PART I ). Measurements of harmonics are also performed for railway power supply systems under normal operation. Spectrum and distortion analyses in measurement data are variously described in PART II

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열처리 조건이 실리콘 기판위의 $Ta_2O_5$ 박막에 미치는 영향

  • 박성욱;백용구
    • 전자공학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.47-52
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    • 1992
  • Ta₂O/Si 계면에서 SiO₂층이 dry O₂ 및 N₂분위기에서 열처리에 의해 형성되며 열처리 온도가 증가할수록 이층의 두께가 증가한다. Dry O₂ 및 N₂에서 열처리 할 때 얇은 Ta₂O 박막(40nm 이하)의 누설전류는 열처리 온도가 증가함에 따라 감소한다. 유전상수 vs 열처리 온도 관계에서 750℃또는 800℃에서 Ta₂O 박막의 결정화에 따른 최대값을 보여주며, 이러한 결정화에 의한 유전상수 증가 효과는 두꺼운 Ta₂O 박막에서 현저히 나타난다. 그러나 고온에서 열처리하면 계면에서 SiO₂층의 형성과 성장 때문에 유전상수는 감소한다. Al/Ta₂O/Si MIS capacitor의 stress에 따른 flat band voltage와 gate voltage instability는 열처리에 의해서 형성된 계면 SiO₂성장으로 설명할 수 있다. 열처리 조건의 함수로서 Ta₂O박막의 전기적 특성은 Ta₂O박막형성 방법에 관계없이 Ta₂O 박막 두께에 강하게 의존한다.

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전기철도에서의 고조파 발생과 계통응답특성(I) - 계통응답특성을 중심으로 - (Harmonic Generation and System Response Characteristics in Electrified Railway(I) - Focused on System Response Characteristics -)

  • 오광해;이장무
    • 한국철도학회논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.60-64
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    • 2004
  • Harmonic current originating from electric locomotives can be magnified due to the impedance characteristics of power supply circuit and bring about various problems. That is, electromagnetic interference with communication lines, operational trouble in signaling, overheat and/or vibration in power capacitor, mis-operation in protection relay and so on. Therefore, the exact assessment of the harmonic current flow must be undertaken at design and planning stage for the electric traction systems. for these reasons, this study propose a new approach to model and to analyse traction power feeding system focused on system response to current and voltage harmonic(PART I). Measurements of harmonics are also performed for railway power supply systems under normal operation. Spectrum and distortion analyses in measurement data are variously described in PART II.

Structural, Morphological and Electrical Properties of TiO2 Thin Films Deposited by ALD Method

  • Seung-Yeon Oh;Jae-Min Shin;Gyeong-Hun Na;Min-Seok Kwon;Sang-Jeen Hong;Bumsuk Jung
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.87-95
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    • 2023
  • TiO2 thin films were grown using the Atomic Layer Deposition (ALD) and their structural and electrical properties were investigated. The crystal structure, dielectric constant, and surface roughness of the TiO2 thin films grown by the ALD deposition method were studied. The grown TiO2 thin films showed an anatase crystal structure, and their properties varied with temperature. In particular, the properties of the TiO2 thin films were confirmed by changing the process temperature. The electrical properties of Metal-Insulator-Silicon (MIS) capacitor structures were analyzed using a probe station. The performance improvement of capacitors using TiO2 as a dielectric was confirmed by measuring capacitance through Capacitance-Voltage (C-V) curves.

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ALD법으로 제조된 $AI_2O_3$막의 유전적 특성 (Improvement in $AI_2O_3$ dielectric behavior by using ozone as an oxidant for the atomic layer deposition technique)

  • 김재범;권덕렬;오기영;이종무
    • 한국진공학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.183-188
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    • 2002
  • 지금까지 주로 사용해 오던 TMA(trimethylaluminum, AI$(CH_3)_3)$$H_2O$를 사용하여 ALD(Atomic Layer Deposition)법으로 증착시킨 AI$(CH_3)_3)$막내의 $OH^{-}$기는 AI$(CH_3)_3)$의 우수한 물성을 악화시키는 불순물 역할을 하므로, 이를 개선하기 위하여 본 연구에서는 TMA와 오존(ozone, $O_3$)을 이용하여 AI$(CH_3)_3)$막을 증착한 후, 산화제 소스로 $H_2O$$O_3$을 각각 사용했을 때 그것들이 AI$(CH_3)_3)$막의 유전적 특성에 끼치는 효과에 관하여 비교 조사하였다. XPS 분석결과 $O_3$를 사용한 AI$(CH_3)_3)$막은 $H_2O$를 사용할 때와는 다르게 $OH^{-}$기가 감소됨을 관찰할 수 있었다. 화학적 안정성(chemical inertness)의 척도가 되는 wet 에칭율 또한 $O_3$를 사용한 AI$(CH_3)_3)$막의 경우가 더욱 우수하게 나타났다. TiN을 상부전극으로 한 MIS (metal-insulator-silicon) capacitor 구조로 제작된 AI$(CH_3)_3)$막의 경우 $H_2O$를 사용한 경우 보다 $O_3$를 사용한 경우에 누설전류밀도가 더 낮았고, 절연특성이 더 우수하였으며, $H_2O$보다 $O_3$를 사용했을 때 C-V 전기적이력(hystersis) 곡선의 편차(deviation)가 감소하는 것으로 보아 전기적 특성이 더 향상되었음을 알 수 있었다.

고유전율 AIN 절연층을 사용한 비휘발성 강유전체 메모리용 MFIS 구조의 제작 및 특성 (Fabrications and Properties of MFIS Structures using high Dielectric AIN Insulating Layers for Nonvolatile Ferroelectric Memory)

  • 정순원;김광희;구경완
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권11호
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    • pp.765-770
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    • 2001
  • 고온 급속 열처리시킨 LiNbO₃/AIN/Si(100) 구조를 이용하여 MFIS 소자를 제작하고, 비휘발성 메모리 동작 가능성을 확인하였다. 고유전율 AIN 박막 위에 Pt 전극을 증착시켜 제작한 MIS 구조에서 측정한 1MHz C-V 특성곡선에서는 히스테리시스가 전혀 없고 양호한 계면특성을 보였으며, 축적 영역으로부터 산출한 비유전율 값은 약 8 이었다. Pt/LiNbO₃/AIN/Si(100) 구조에서 측정한 1MHz C-V 특성의 축적영역에서 산출한 LiNbO₃ 박막의 비유전율 값은 약 23 이었으며, ±5 V의 바이어스 범위 내에서의 메모리 윈도우는 약 1.2 V이었다. 이 MFIS 구조에서의 게이트 누설전류밀도는 ±500 kV/cm의 전계 범위 내에서 10/sup -9/ A/㎠ 범위를 유지하였다. 500 kHz의 바이폴러 펄스를 인가하면서 측정한 피로특성은 10/sup 11/ cycle 까지 초기값을 거의 유지하는 우수한 특성을 보였다.

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FTES/$O_2$-PECVD 방법에 의한 SiOF 박막형성 (Formation of SiOF Thin Films by FTES/$O_2$-PECVD Method)

  • 김덕수;이지혁;이광만;강동식;최치규
    • 한국재료학회지
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    • 제9권8호
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    • pp.825-830
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    • 1999
  • FTES/$O_2$-PECVD 방법에 의하여 증착된 SiOF 박막의 특성을 FT-IR, SPS, 그리고 ellipsometry로 분석하였다. 유전상수, breakdown field와 누설전류 밀도는 MIS(Au/SiOF/p-Si) 구조로 형성하여 C-V와 I-V특성곡선으로부터 측정하였다. SiOF박막의 step-coverage는 SEM 단면사진으로 조사하였다. FTES와 $O_2$의 유량을 각각 300sccm으로 반응로에 주입하였을 때 양질의 SiOF 박막이 형성되었다. 형성된 박막의 유전상수는 3.1로서 다른 산화막보다 더 낮은 값으로 나타났다. breakdown field와 누설전류밀도는 약 10MV/cm와 $8{\times}10^{9}A/\textrm{cm}^2$로 측정되었다. $0.3{\mu}{\textrm}{m}$ 금속 패턴에 $2500{\AA}$의 두께로 증착된 SiOF 박막은 전극간에 void가 없이 우수한 덮힘을 보였다.

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Hysteresis-free organic field-effect transistors with ahigh dielectric strength cross-linked polyacrylate copolymer gate insulator

  • Xu, Wentao;Lim, Sang-Hoon;Rhee, Shi-Woo
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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    • pp.48.1-48.1
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    • 2009
  • Performance of organic field-effect transistors (OFETs) with various temperature-cured polyacrylate(PA) copolymer as a gate insulator was studied. The PA thin film, which was cured at an optimized temperature, showed high dielectric strength (>7 MV/cm), low leakage current density ($5{\times}10^{-9}\;A/cm^2$ at 1 MV/cm) and enabled negligible hysteresis in MIS capacitor and OFET. A field-effect mobility of ${\sim}0.6\;cm^2/V\;s$, on/off current ratio (Ion/Ioff) of ${\sim}10^5$ and inverse subthreshold slope (SS) as low as 1.22 V/decwere achieved. The high dielectric strength made it possible to scale down the thickness of dielectric, and low-voltage operation of -5 V was successfully realized. The chemical changes were monitored by FT-IR. The morphology and microstructure of the pentacene layer grown on PA dielectrics were also investigated and correlated with OFET device performance.

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Pt/$LiNbO_3$/AIN/Si(100) 구조의 전기적 특성 (Electrical Properties of Pt/$LiNbO_3$/AIN/Si(100) structures)

  • 정순원;정상현;인용일;김광호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.58-61
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    • 2001
  • Metal-insulator-semiconductor (MIS) C-V properties with high dielectric AIN thin films showed no hysteresis and good interface properties. The dielectric constant of the AIN film calculated from the capacitance at the accumulation region in the capacitance-voltage(C-V) characteristics was about 8. The C-V characteristics of MFIS capacitor showed a hysteresis loop due to the ferroelectric nature of the LiNbO$_3$ thin films. Typical dielectric constant value of LiNbO$_3$ film of MFIS device was about 23. The memory window width was about 1.2V at the gate voltage of $\pm$5 V ranges. Typical gate leakage current density of the MFIS structure was the order of 10$^{-9}$ A/cm$^2$ at the range of within $\pm$500 kV/cm. The ferroelectric capacitors showed no polarization degradation up to about 10$^{11}$ switching cycles when subjected to symmetric bipolar voltage pulse(peak-to-peak 8V, 50% duty cycle) in the 500kHz.

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Electrical characteristics of high-k stack layered tunnel barriers with Post-Rapid thermal Annealing (PRA) for nonvolatile memory application

  • 황영현;유희욱;손정우;조원주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.186-186
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    • 2010
  • 소자의 축소화에 따라 floating gate 형의 flash 메모리 소자는 얇은 게이트 절연막 등의 이유로, 이웃 셀 간의 커플링 및 게이트 누설 전류와 같은 문제점을 지니고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 charge trap flash 메모리 (CTF) 소자가 연구되고 있지만, CTF 메모리 소자는 쓰기/지우기 속도와 데이터 보존 성능간의 trade-off 관계와 같은 문제점을 지니고 있다. 최근, 이를 극복하기 위한 방안으로, 다른 유전율을 갖는 유전체들을 적층시킨 터널 절연막을 이용한 Tunnel Barrier Engineered (TBE) 기술이 주목 받고 있다. 따라서, 본 논문에서는 TBE 기술을 적용한 MIS-capacitor를 높은 유전율을 가지는 Al2O3와 HfO2를 이용하여 제작하였다. 이를 위해 먼저 Si 기판 위에 Al2O3 /HfO2 /Al2O3 (AHA)를 Atomic Layer Deposition (ALD) 방법으로 약 2/1/3 nm의 두께를 가지도록 증착 하였고, Aluminum을 150 nm 증착 하여 게이트 전극으로 이용하였다. Capacitance-Voltage와 Current-Voltage 특성을 측정, 분석함으로써, AHA 구조를 가지는 터널 절연막의 전기적인 특성을 확인 하였다. 또한, high-k 물질을 이용한 터널 절연막을 급속 열처리 공정 (Rapid Thermal Annealing-RTA) 과 H2/N2분위기에서 후속열처리 공정 (Post-RTA)을 통하여 전기적인 특성을 개선 시켰다. 적층된 터널 절연막은 열처리를 통해 터널링 전류의 민감도의 향상과 함께 누설전류가 감소됨으로서 우수한 전기적인 특성이 나타남을 확인하였으며, 적층된 터널 절연막 구조와 적절한 열처리를 이용하여 빠른 쓰기/지우기 속도와 전기적인 특성이 향상된 비휘발성 메모리 소자를 기대할 수 있다.

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