• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제15권4호
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• pp.25-29
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• 2008

Reliability and performance in metal gate/high-k device with multiple gate dielectrics were investigated. MOSFETs with a thin $HfSiO_x$ layer on a thermal Si02 dielectric as gate dielectrics exhibit excellent mobility and low interface trap density. However, the distribution of threshold voltages of $HfSiO_x/SiO_2$ stack devices were wider than those of $SiO_2$ and $HfSiO_x$ single layer devices due to the penetration of Hf and/or intermixing of $HfSiO_x$ with underlying $SiO_2$. The results of TZDB and SILC characteristics suggested that a certain portion of $HfSiO_x$ layer reacted with the underlying thick $SiO_2$ layer, which in turn affected the reliability characteristics.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.317-318
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• 2012

현재의 반도체 산업에서 Hafnium oxide와 Hafnium silicates같은 high-k 물질은 CMOS gate와 DRAM capacitor dielectrics로 사용하기 위한 대표적인 물질에 속한다. MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor)구조에서 gate length는 16 nm 이하로 계속 미세화가 연구 중이고, 또한 gate는 기존구조에서 Multi-gate구조로 다변화가 일어나고 있다. 이를 통해 게이트 절연막은 그 구조와 활용범위가 다양해지게 될 것이다. 동시에 leakage current와 dielectric break-down을 감소시키는 연구가 중요해지고 있다. 그러나 나노 영역에서의 기계적 특성에 대한 연구는 전무한 상태이다. 따라서 복잡한 회로 공정, 다양한 Multi-gate 구조, 신뢰도의 향상을 위해서는 유전박막 물질자체와 계면에서의 물리적, 기계적인 특징의 측정이 상당히 중요해지고 있다. 이에 본 연구는 Nano-indenter의 통해 경도(Hardness)와 탄성계수(Elastic modulus) 등의 측정을 통하여 시료 표면의 나노영역에서의 기계적 특성을 연구하고자 하였다. $HfO_2$게이트 절연막은 rf magnetron sputter를 이용해 Si (silicon) (100)기판위에 박막형태로 증착하였고, 이후 furnace에서 질소분위기로 온도(400, 450, $500^{\circ}C$)를 달리하여 20분 열처리를 하였다. 또한 Weibull distribution을 이용해 박막의 characteristic value를 계산하였으며, 실험결과 열처리 온도가 $400^{\circ}C$에서 $500^{\circ}C$로 증가함에 따라 경도와 탄성계수는 7.4 GPa에서 10.65 GPa으로 120.25 GPa에서 137.95 GPa으로 각각 증가하였다. 이는 재료적 측면으로 재료의 구조적 우수성이 증가된 것으로 판단된다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제7권5호
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• pp.376-382
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• 1994

In this study we developed a program(DEVSIM) to simulate the two dimensional distribution of the electrostatic potential and the electric field of the arbitrary structure consisting of GaAs/AlGaAs semiconductor and metal as well as dielectric. By the comparision of the electric field distribution of GaAs MESFETs with the various recess gates we proposed a suitable device structure to improve the breakdown characteristics of MESFET. According to the results of simulation the breakdown characteristics were improved as the thickness of the active epitaxial layer was decreased. And the planar structure, which had the highly doped layer under the drain for the ohmic contact, was the worst because the highly doped layer prevented the space charge layer below the gate from extending to the drain, which produced the narrow spaced distribution of the electrostatic potential contours resulting in the high electric field near the drain end. Instead of the planar structure with the highly doped drain the recess gate structure having the highly doped epitaxial drain layer show the better breakdown characteristics by allowing the extention of the space charge layer to the drain. Especially, the structure in which the part of the drain epitaxial layer near the gate show the more improvement of the breakdown characteristics.

• 센서학회지
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• 제9권2호
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• pp.113-119
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• 2000

정류수 내 수소 가스를 감지할 수 있는 Pd 박막을 가진 Pd/Pt 게이트 MISFET 수소센서를 제조하였다. 감지게이트 MISFET와 기준 게이트 MISFET의 차동형 센서로 제작하여 MOSFET 고유의 드리프트를 최소화하였다. 수소유입으로 인한 드리프트는 $Si_3N_4/SiO_2$의 이중 게이트 절연막으로 줄였고, 수소에 의한 Pd의 격자 팽창에 의해 생기는 블리스터는 Pt을 넣어서 제거하였다. Pd 박막을 수소 여과기로 사용한 Pd/Pt 게이트 MISFET 센서로 측정한 결과 $0{\sim}500\;ppm$ 사이에서 선형적인 출력 특성을 얻을 수 있었다. 30 일간 $50^{\circ}C$의 정류수 속에서 장기안정도를 측정하였다. 전체적으로 감지 FET의 게이트 전압은 35 mV 상승하였고, 기준 FET는 48 mV 상승하여 안정한 특성을 나타내었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.488-490
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• 2018

본 연구에서는 급격한 스위칭 특성을 달성하기 위해 싱글단일-게이트 실리콘 채널에서 전하 캐리어의 양의 피드백을 이용하는 새롭게 설계된 피드백 전계 효과 트랜지스터를 제안한다. 에너지 밴드 다이어그램, I-V 특성, 문턱전압 기울기 및 on/off 전류 비는 TCAD 시뮬레이터를 이용하여 분석한다. 피드백 전계 효과 트랜지스터의 중요한 특징 중 하나인 히스테리시스의 특성을 보기 위해 게이트 절연막 물질과 게이트 전극물질을 변경하여 시뮬레이션을 진행했다. 이러한 특성변화는 피드백 전계효과 트랜지스터의 문턱전압 ($V_{TH}$)을 변화시켰고, 메모리 윈도우 폭이 작아지는 현상을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.297-305
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• 2000

본 논문에서는 다양한 안테나 면적을 가지는 다결정실리콘(poly-Si) 및 폴리사이드(polycide) 게이트 물질을 게이트로 갖는 커패시터 및 n/p-MOS 트랜지스터를 사용하여 AAR(Antenna Area Ratio)의 크기에 따른 플라즈마 피해를 측정 및 분석하였다. 플라즈마 공정에 대한 신뢰도 특성을 조사하기 위해, MOS 소자의 게이트 물질을 달리하여 플라즈마 공정에 대한 초기 특성 및 F-N 스트레스와 hot carrier 스트레스 인가시의 n/p-MOSFET의 열화 특성을 측정한 결과 금속 AR에 의하여 플라즈마 공정의 영향을 받는 것으로 관찰되었다. 폴리사이드 게이트 구조가 다결정실리콘 게이트 구조보다 AAR에 따른 정전류 스트레스 인가시의 TDDB(Time Dependent Dielectric Breakdown)및 게이트 전압의 변화 등과 같은 신뢰성 특성에서 상당히 개선됨을 알 수 있었다. 이는 텅스텐 폴리사이드 형성 공정 중에 불소가 게이트 산화막에 함유되었기 때문인 것으로 설명할 수 있으며, 게이트 물질로 폴리사이드를 사용한 소자에서 플라즈마 영향을 줄일 수 있다는 사실이 차세대 MOS 소자의 게이트 박막으로 폴리사이드 게이트 박막을 활용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Design & Manufacturing
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• 제17권3호
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• pp.55-60
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• 2023

The fiber-reinforced plastics and cellular injection molding process can be used to efficiently reduce the weight of battery housing components of mild hybrid electronic vehicles(MHEV) made of metal. However, the fiber orientation of fiber-reinforced plastics and the growth of foaming cells are intertwined during the injection molding process, so it is difficult to predict the mechanical properties of products in the design process. Therefore, it is necessary to evaluate the mechanical properties of the materials prior to the efficient stiffness design of the target product. In this study, a study was conducted to evaluated the mechanical properties of fiber reinforced cellular injection-molded specimens. Two types of fiber-reinforced plastics that can be used in the target product were evaluated for changes in tensile properties of cellular injection-molded specimens depending on the foaming ratio and position from the injection gate. The PP and PA66 specimens showed a decrease of tensile modulus and strength of approximately 30% and 17% depending on the foaming ratio, respectively. Also, the tensile strength decreased approximately 26% and 17% depending on the position from the injection gate, respectively. As a result, it was confirmed that the PP specimens have a significantly mechanical property degradation compared to the PA66 specimens depending on the foaming ratio and position.

• ETRI Journal
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• 제36권5호
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• pp.829-834
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• 2014

In this paper, a lateral power metal-oxide-semiconductor field-effect transistor with ultra-low specific on-resistance is proposed to be applied to a high-voltage (up to 200 V) integrated chip. The proposed structure has two characteristics. Firstly, a high level of drift doping concentration can be kept because a tilt-implanted p-drift layer assists in the full depletion of the n-drift region. Secondly, charge imbalance is avoided by an extended trench gate, which suppresses the trench corner effect occurring in the n-drift region and helps achieve a high breakdown voltage (BV). Compared to a conventional trench gate, the simulation result shows a 37.5% decrease in $R_{on.sp}$ and a 16% improvement in BV.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.II
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• pp.1008-1011
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• 2005

In this study, the field emission display with carbon nanotube emitter is developed for the large size HDTV application. Two structures for electron beam focusing are developed on the typical top-gate cathode. The metal grid and focusing gate structure are proved to be effective for the focusing. The data switching voltage for the double gate structure is lower than 30V which is competitive value in respect of the cost for driver electronics. The brightness and color gamut are comparable to those of the commercial product such as CRT.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제13권6호
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• pp.647-654
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• 2013

The design and analysis of analog circuit application on CMOS technology are a challenge in deep sub-micrometer process. This paper is a study on the performance value of Double Gate (DG) Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (MOSFET) with Gate Stack and the channel engineering Single Halo (SH), Double Halo (DH). Four different structures have been analysed keeping channel length constant. The short channel parameters and different sub-threshold analog figures of merit (FOMs) are analysed. This work extensively provides the device structures which may be applicable for high speed switching and low power consumption application.