• 제목/요약/키워드: MOS device

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Scanning Probe Microscopy를 이용한 국소영역에서의 실리콘 나노크리스탈의 전기적 특성 분석 (Characterization of Electrical Properties of Si Nanocrystals Embedded in a SiO$_{2}$ Layer by Scanning Probe Microscopy)

  • 김정민;허현정;강치중;김용상
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제54권10호
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    • pp.438-442
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    • 2005
  • Si nanocrystal (Si NC) memory device has several advantages such as better retention, lower operating voltage, reduced punch-through and consequently a smaller cell area, suppressed leakage current. However, the physical and electrical reasons for this behavior are not completely understood but could be related to interface states of Si NCs. In order to find out this effect, we characterized electrical properties of Si NCs embedded in a SiO$_{2}$ layer by scanning probe microscopy (SPM). The Si NCs were generated by the laser ablation method with compressed Si powder and followed by a sharpening oxidation. In this step Si NCs are capped with a thin oxide layer with the thickness of 1$\~$2 nm for isolation and the size control. The size of 51 NCs is in the range of 10$\~$50 m and the density around 10$^{11}$/cm$^{2}$ It also affects the interface states of Si NCs, resulting in the change of electrical properties. Using a conducting tip, the charge was injected directly into each Si NC, and the image contrast change and dC/dV curve shift due to the trapped charges were monitored. The results were compared with C-V characteristics of the conventional MOS capacitor structure.

Effects of Neutral Particle Beam on Nano-Crystalline Silicon Thin Film Deposited by Using Neutral Beam Assisted Chemical Vapor Deposition at Room Temperature

  • Lee, Dong-Hyeok;Jang, Jin-Nyoung;So, Hyun-Wook;Yoo, Suk-Jae;Lee, Bon-Ju;Hong, Mun-Pyo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.254-255
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    • 2012
  • Interest in nano-crystalline silicon (nc-Si) thin films has been growing because of their favorable processing conditions for certain electronic devices. In particular, there has been an increase in the use of nc-Si thin films in photovoltaics for large solar cell panels and in thin film transistors for large flat panel displays. One of the most important material properties for these device applications is the macroscopic charge-carrier mobility. Hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) or nc-Si is a basic material in thin film transistors (TFTs). However, a-Si:H based devices have low carrier mobility and bias instability due to their metastable properties. The large number of trap sites and incomplete hydrogen passivation of a-Si:H film produce limited carrier transport. The basic electrical properties, including the carrier mobility and stability, of nc-Si TFTs might be superior to those of a-Si:H thin film. However, typical nc-Si thin films tend to have mobilities similar to a-Si films, although changes in the processing conditions can enhance the mobility. In polycrystalline silicon (poly-Si) thin films, the performance of the devices is strongly influenced by the boundaries between neighboring crystalline grains. These grain boundaries limit the conductance of macroscopic regions comprised of multiple grains. In much of the work on poly-Si thin films, it was shown that the performance of TFTs was largely determined by the number and location of the grain boundaries within the channel. Hence, efforts were made to reduce the total number of grain boundaries by increasing the average grain size. However, even a small number of grain boundaries can significantly reduce the macroscopic charge carrier mobility. The nano-crystalline or polymorphous-Si development for TFT and solar cells have been employed to compensate for disadvantage inherent to a-Si and micro-crystalline silicon (${\mu}$-Si). Recently, a novel process for deposition of nano-crystralline silicon (nc-Si) thin films at room temperature was developed using neutral beam assisted chemical vapor deposition (NBaCVD) with a neutral particle beam (NPB) source, which controls the energy of incident neutral particles in the range of 1~300 eV in order to enhance the atomic activation and crystalline of thin films at room temperature. In previous our experiments, we verified favorable properties of nc-Si thin films for certain electronic devices. During the formation of the nc-Si thin films by the NBaCVD with various process conditions, NPB energy directly controlled by the reflector bias and effectively increased crystal fraction (~80%) by uniformly distributed nc grains with 3~10 nm size. The more resent work on nc-Si thin film transistors (TFT) was done. We identified the performance of nc-Si TFT active channeal layers. The dependence of the performance of nc-Si TFT on the primary process parameters is explored. Raman, FT-IR and transmission electron microscope (TEM) were used to study the microstructures and the crystalline volume fraction of nc-Si films. The electric properties were investigated on Cr/SiO2/nc-Si metal-oxide-semiconductor (MOS) capacitors.

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Effect of low temperature microwave irradiation on tunnel layer of charge trap flash memory cell

  • 홍은기;김소연;조원주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.261-261
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    • 2016
  • 플래시 메모리 (flash memory)는 DRAM(dynamic racdom access memory)이나 SRAM(static random access memory)에 비해 소자의 구조가 매우 단순하기 때문에 집적도가 높아서 기기의 소형화가 가능하다는 점과 제조비용이 낮다는 장점을 가지고 있다. 또한, 전원을 차단하면 정보가 사라지는 DRAM이나 SRAM과 달리 전원이 꺼지더라도 저장된 정보가 지워지지 않는다는 특징을 가지고 있어서 ROM(read only memory)과 정보의 입출력이 자유로운 RAM의 장점을 동시에 가지기 때문에 활용도가 크다. 또한, 속도가 빠르고 소비전력이 작아서 USB 드라이브, 디지털 TV, 디지털 캠코더, 디지털 카메라, 휴대전화, 개인용 휴대단말기, 게임기 및 MP3 플레이어 등에 널리 사용되고 있다. 특히, 낸드(NAND)형의 플래시 메모리는 고집적이 가능하며 하드디스크를 대체할 수 있어 고집적 음성이나 화상 등의 저장용으로 많이 쓰이며 일정량의 정보를 저장해두고 작업해야 하는 휴대형 기기에도 적합하며 가격도 노어(NOR)형에 비해 저렴하다는 장점을 가진다. 최근에는 smart watch, wearable device 등과 같은 차세대 디스플레이 소자에 대한 관심이 증가함에 따라 투명하고 유연한 메모리 소자에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있으며 유리나 플라스틱과 같은 기판 위에서 투명한 플래시 메모리를 형성하는 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 전하트랩형 (charge trap type) 플래시 메모리는 플로팅 게이트형 플래시 메모리와는 다르게 정보를 절연막 층에 저장하므로 인접 셀간의 간섭이나 소자의 크기를 줄일 수 있기 때문에 투명하고 유연한 메모리 소자에 적용이 가능한 차세대 플래시 메모리로 기대되고 있다. 전하트랩형 플래시메모리는 정보를 저장하기 위하여 tunneling layer, trap layer, blocking layer의 3층으로 이루어진 게이트 절연막을 가진다. 전하트랩 플래시 메모리는 게이트 전압에 따라서 채널의 전자가 tunnel layer를 통해 trap layer에 주입되어 정보를 기억하게 되는데, trap layer에 주입된 전자가 다시 채널로 빠져나가는 charge loss 현상이 큰 문제점으로 지적된다. 따라서 tunnel layer의 막질향상을 위한 다양한 열처리 방법들이 제시되고 있으며, 기존의 CTA (conventional thermal annealing) 방식은 상대적으로 높은 온도와 긴 열처리 시간을 가지고, RTA (rapid thermal annealing) 방식은 매우 높은 열처리 온도를 필요로 하기 때문에 플라스틱, 유리와 같은 다양한 기판에 적용이 어렵다. 따라서 본 연구에서는 기존의 열처리 방식보다 에너지 전달 효율이 높고, 저온공정 및 열처리 시간을 단축시킬 수 있는 마이크로웨이브 열처리(microwave irradiation, MWI)를 도입하였다. Tunneling layer, trap layer, blocking layer를 가지는 MOS capacitor 구조의 전하트랩형 플래시 메모리를 제작하여 CTA, RTA, MWI 처리를 실시한 다음, 전기적 특성을 평가하였다. 그 결과, 마이크로웨이브 열처리를 실시한 메모리 소자는 CTA 처리한 소자와 거의 동등한 정도의 우수한 전기적인 특성을 나타내는 것을 확인하였다. 따라서, MWI를 이용하면 tunnel layer의 막질을 향상시킬 뿐만 아니라, thermal budget을 크게 줄일 수 있어 차세대 투명하고 유연한 메모리 소자 제작에 큰 기여를 할 것으로 예상한다.

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절제 불가능한 원발성 간암의 온열 및 방사선 병용 요법 (Combined Radiotherapy and Hyperthermia for Nonresectable Hepatocellular Carcinoma)

  • 성진실;노준규;서창옥;김귀언;한광협;이상인;노재경;최홍재;김병수
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제7권2호
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    • pp.247-257
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    • 1989
  • 절제 불가능한 원발성 간암은 여러 가지 다양한 치료법의 시도에도 불구하고 그 예후는 극히 불량하다. 이에 본 저자들은 온열요법에 대한 축적된 경험을 바탕으로 1988년 4월부터 7월까지 본과에 내원한 30명 의 절제 불가능한 원발성 간암 환자들에 대하여 온열 및 방사선 병용요법을 시행하였다. 방사선치료는 일일 조사량 180 cGy씩 3. 5주에 3060 cGy를 조사하였고 온열요법은 8 MHz 유전형온열치료기 (Thermotron RF-8, Cancermia)를 사용하여 주 2회씩 총 5회 시행하되 순서는 방사선 치료를 먼저 한 후 30분 이내에 온열요법이 30~60분간 시행되었다. 그 결과 부분반응이 12예에서 관찰되었고(40%), 증상의 호전이 28예 중 22예에서 관찰되었다(78.6%), 종양의 반응을 예측할 수 있는 인자로서는 형태학적 유형이 가장 유의하게 나타났다(single massive: 10/14, 71.4%, diffuse infiltrative: 2/10, 20% : multinodular : 0/6, 0%, p<0.005). 치료로 인한 심각한 부작용은 관찰되지 않았다. 1년 생존율은 34%였고 정중앙 생존기 간은 6.5개월이었다. 부분반응을 보인 환자군의 생존율 및 정중앙 생존 기간은 각각 50%, 11개월로서 반응을 보이지 않은 환자군의 22%, 5개월과 비교해 볼 때 정중앙 생존기간의 차이가 통계적으로 유의하였다.(p<0.05). 결론적으로 온열 및 방사선 병용요법은 절제 불가능한 원발성 간암의 증상호전 및 국소적 치료에 효과가 있는 것으로 생각되며 생존율 및 부작용 등에 관해서는 앞으로 연구가 더 진행되어야 할 것으로 생각된다.

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