• 제목/요약/키워드: Potential barrier height

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Variations of Interface Potential Barrier Height and Leakage Current of (Ba, Sr)$TiO_3$ Thin Films Deposited by Sputtering Process

  • Hwang, Cheol-Seong;Lee, Byoung-Taek
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제2권2호
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    • pp.95-101
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    • 1996
  • Variations of the leakage current behaviors and interface potential barrier $({\Phi}_B)$ of rf-sputter deposited (Ba, Sr)$TiO_3$ (BST) thin films with thicknesses ranging from 20 nm to 150nm are investigated as a function of the thickness and bias voltages. The top and bottom electrodes are dc-sputter-deposited Pt films. ${\Phi}_B$ critically depends on the BST film deposition temperature, postannealing atmosphere and time after the annealing. The postannealing under $N_2$ atmosphere results in a high interface potential barrier height and low leakage current. Maintaining the BST capacitor in air for a long time reduces the ${\Phi}_B$ from about 2.4 eV to 1.6 eV due to the oxidation. ${\Phi}_B$ is not so dependent on the film thickness in this experimental range. The leakage conduction mechanism is very dependent on the BST film thickness; the 20 nm thick film shows tunneling current, 30 and 40 nm thick films show Shottky emission current.

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Barrier-Transition Cooling in LED

  • Kim, Jedo
    • 동력기계공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.44-51
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    • 2013
  • This paper proposes and analyzes recycling of optical phonons emitted by nonradiative decay, which is a major thermal management concern for high-power light emitting diodes (LED), by introducing an integrated, heterogeneous barrier cooling layer. The cooling is proportional to the number of phonons absorbed per electron overcoming the potential barrier, while the multi-phonon absorption rate is inversely proportional to this number. We address the theoretical treatment of photon-electron-phonon interaction/transport kinetics for optimal number of phonons (i.e., barrier height). We consider a GaN/InGaN LED with a metal/AlGaAs/GaAs/metal potential barrier and discuss the energy conversion rates. We find that significant amount of heat can be recycled by the barrier transition cooling layer.

전위 장벽에 대한 전자의 터널링 시간의 시뮬레이션 (Simulation of electron tunneling time through a potential barrier)

  • 이욱;이병호
    • 대한전기학회논문지
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    • 제45권1호
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    • pp.159-163
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    • 1996
  • Simulated electron tunneling time through a potential barrier is compared with theoretical phase time. For a GaAs/Al/sub 0.3/Ga/sub 0.7/As/GaAs potential barrier with 300 meV height and 3 nm or 5 nm width, simulations are performed with various average electron energies and momentum deviations. The simulation results become closer to the theoretical phase time as the average electron energy decreases and as the momentum deviation decreases. It is also shown that a barrier, which is due to the peak spectrum shift in the momentum space after tunneling. (author). refs., figs.

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N-형 $WO_{3}$계 가스센서의 전기적 특성 (Electrical properties of n-type $WO_{3}$ based gas sensors)

  • 양종인;김일진;임한조;한상도;정관수
    • 센서학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.188-196
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    • 1998
  • $WO_{3}$계 n-형 반도체 가스센서의 검지특성 및 전기적 특성을 조사하였다. 공기중에서 결합제가 첨가되지 않은 $WO_{3}:TiO_{2}$(4 wt. %) 센서의 낱알경계에서의 전위장벽의 크기는 0.26 V로 나타났으며, 결합제로서 $Al_{2}O_{3}$, PVA (polyvinyl alcohol ), silica sol이 첨가된 센서의 경우는 전위장벽이 각각 0.17, 0.22, 0.26 V로 관측되었다. 이들 시료를 $NO_{x}$가 120 ppm 첨가된 분위기에 노출시켰을 때, 결합제가 첨가되지 않은 센서의 경우는 낱알경계에서의 전위장벽이 0.59 V로 증가하였으며, 결합제로서 $Al_{2}O_{3}$, PVA, silica sol이 첨가된 경우는 전위장벽이 각각 0.43, 0.66, 0.52 V로 나타나, PVA가 첨가된 센서에서 전위장벽의 변화가 가장 높아 감도가 우수하게 되는 것을 알 수가 있었다. 한편 센서 최적 작동온도 이상의 온도에서 나타나는 감도의 감소는 흡착가스 입자의 탈착보다는 공기중에서 다결정이 보이는 저항의 온도 의존성에 따라 나타남이 판명되었다. 또한 결합제가 첨가되지 않은 센서와 결합제로서 Pt가 첨가된 센서의 경우, CO가 250 ppm 존재할 때까지도 전위장벽의 크기가 약 0.2 V로 공기중에서와 비슷한 크기를 나타내어, CO와 $NO_{x}$가 혼합된 분위기에서 $NO_{x}$만을 선택적으로 검지하는데 유리함이 밝혀졌다.

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절연막 형성 방법에 따른 다결정실리콘 캐패시터의 특성 (Characteristics of polysilicon capacitor as insulator formation method)

  • 노태문;이대우;김광수;강진영;이덕문
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권7호
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    • pp.58-68
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    • 1995
  • Polysilicon capacitors with pyrogenic oxide and TEOX oxide as insulators were fabricated to develop capacitors which can be applied to analog CMOS IC, and the characteristics of the capacitors were compared with each other. The morphology of bottom polysilicon in pyrogenic oxide capacitor is degraded due to the generaged protuberances of the polysilicon grain during oxidataion. The polysilican capacitor with pyrogenic oxide of 57 nm thickness showed that the effective potential barrier height of 0.45 eV is much less than that of MOS capacitor (3.2 eV)when the top electrode is biased with a positive volgate. The morphology of the polysilicon capacitor with TEOS oxide, however, was not degraded during oxide deposition by LPCVD. The polysilicon capacitor with TEOS oxide of 54 nm thickness showed the effective potential barrier height of 1.28 eV when the top electrode is biased with a negative voltage. Therefore, it is concluded that the polysilicon capacitor with TEOS oxide is more applicable to analog CMOS IC than the pyrogenic oxide polysilicon capacitor.

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채널도핑강도에 대한 이중게이트 MOSFET의 DIBL분석 (Analysis of Drain Induced Barrier Lowering for Double Gate MOSFET According to Channel Doping Concentration)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.579-584
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    • 2012
  • 본 연구에서는 이중게이트(Double Gate; DG) MOSFET에서 발생하는 단채널효과 중 하나인 드레인유기장벽 감소(Drain Induced Barrier Lowering; DIBL)에 대하여 분석하고자 한다. 드레인유도장벽감소 현상은 채널의 길이가 짧아질 때 드레인 전압이 소스측 전위장벽에 영향을 미쳐 장벽의 높이를 감소시키는 현상으로써 단채널에서 발생하는 매우 중요한 효과이다. 본 연구에서는 DIBL을 해석하기 위하여 이미 발표된 논문에서 타당성이 입증된 포아송 방정식의 해석학적 전위분포를 이용할 것이다. 이 모델은 특히 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용함으로써 보다 실험값에 가깝게 해석하였으며 소자 파라미터인 채널두께, 산화막두께, 도핑농도 등에 대하여 드레인유도장벽감소의 변화를 관찰하고자 한다.

채널도핑강도에 대한 DGMOSFET의 DIBL분석 (Analysis of Drain Induced Barrier Lowering for Double Gate MOSFET According to Channel Doping Intensity)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.888-891
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    • 2011
  • 본 연구에서는 이중게이트(Double Gate; DG) MOSFET에서 발생하는 단채널효과 중 하나인 드레인유기장벽 감소(Drain Induced Barrier Lowering; DIBL)에 대하여 분석하고자 한다. 드레인 유기장벽감소 현상은 채널의 길이가 짧아질 때 드레인 전압이 소스쪽 장벽에 영향을 미쳐 장벽의 높이를 감소시키는 현상으로써 단채널에서 발생하는 매우 중요한 효과이다. 본 연구에서는 DIBL을 해석하기 위하여 이미 발표된 논문에서 타당성이 입증된 포아송방정식의 해석학적 전위분포를 이용할 것이다. 이 모델은 특히 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용함으로써 보다 실험값에 가깝게 해석하였으며 소자 파라미터인 채널두께, 산화막두께, 도핑강도 등에 대하여 드레인 유기장벽감소의 변화를 관찰하고자 한다.

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The Potential Barrier Heights and the Carrier Densities of ZnO Varistors with Various Compositions

  • Cho, Sung-Gurl;Kwak, Min-Hwan;Lee, Sang-Ki;Kim, Hyung-Sik
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제4권1호
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    • pp.37-42
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    • 1998
  • The barrier heights and carrier densities of ZnO varistors with various compositions were estimated using C-V, J-V and $\rho$-T relations. The barrier heights obtained from C-V and J-V plots were 0.73~5.98 eV and 0.25~2.70 eV, respectively. The carrier densities estimated from C-V plots were ~$10^{18}cm^{-3}$. Acceptable values of the barrier heights and the carrier densities were obtained from $\rho$-1/T curves and the capacitances at zero bias; 0.6~0.8 eV for the barrier heights and ~$10^{17}cm^{-3}$ for carrier densities. Addition of cobalt increased the barrier height and the carrier density, while chromium slightly lowered both of them.

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Pr-첨가 ZnO 바리스터의 전기적 특성 (Electrical Properties of Pr-doped ZnO Varistors)

  • 곽민환;이상기;조성걸
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권12호
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    • pp.1275-1281
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    • 1997
  • ZnO varistors containing 5.0 at% Co3O4 and Pr6O11, ranging from 0.1 to 1.0 at%, were sintered at 130$0^{\circ}C$ and 135$0^{\circ}C$. The I-V characteristics and nonlinear coefficients of the specimens were investigated with respect to Pr addition and sintering temperature. In general the specimens sintered at 130$0^{\circ}C$ showed better varistor characteristic than those fired at 135$0^{\circ}C$, which seemed to be related with the liquid phase formation during sintering. The barrier heights obtained from C-V relations, 0.29-1.36 eV, were different from those acquired using resistivity-temperature plots measured at low voltage per grain boundary. Therefore the estimation of potential barrier heights using C-V relations is better suited for the specimens prepared in this study. The carrier densities obtained using C-V relations were ~1018 cm-3.

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Ti/SiC(4H) 쇼트키 장벽 다이오드의 전기적 특성 (The electrical properties of a Ti/SiC(4H) sehottky diode)

  • 박국상;김정윤;이기암;장성주
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.487-493
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    • 1997
  • SiC(4H) 결정에 Ti을 열증착하여 Ti/SiC(4H) 쇼트키(Schottky) 장벽 다이오드를 만들었다. SiC(4H)의 주개농도(donor concentration)는 전기용량-전압(C-V) 측정으로부터 $2.0{\times}10^{15}{\textrm}{cm}^{-3}$이었으며, 내부전위(built-in potential)는 0.65 V이었다. 전류-전압(I-V) 특성으로 부터 다이오드의 이상계수(ideally factor)는 1.07이었으며, 역방향 항복전장(breakdown field)은 약 $1.7{\times}10^3V/{\textrm}{cm}$이었다. 상온에서 $140^{\circ}C$까지 온도변화에 따라 측정된 포화전류로 부터 구한 전위장벽(potential barrier)은 0.91 V이었는데, 이는 C-V 특성으로 부터 구한 전위장벽과 거의 같았다.

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