• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권10호
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• pp.25-34
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• 2002

본 논문에서는 코발트 실리사이드가 형성된 얕은 p+-n과 n+-p 접합의 전류-전압 특성을 분석하여 silicidation에 의해 형성된 Schottky contact 면적을 구하였다. 역방향 바이어스 영역에서는 Poole-Frenkel barrier lowering 효과가 지배적으로 나타나서 Schottky contact 효과를 파악하기가 어려웠다. 그러나 Schottky contact의 형성은 순방향 바이어스 영역에서 n+-p 접합의 전류-전압 (I-V) 동작에 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 실리사이드가 형성된 n+-p 다이오드의 누설전류 증가는 실리사이드가 형성될 때 p-substrate또는 depletion area로 코발트가 침투퇴어 Schottky contact을 형성하거나 trap들을 발생시켰기 때문이다. 분석결과 perimeter intensive diode인 경우에는 silicide가 junction area까지 침투하였으며, area intensive junction인 경우에는 silicide가 비록 공핍층이나 p-substrate까지 침투하지는 않았더라도 공핍층 근처까지 침투하여 trap들을 발생시켜 누설전류를 증가시킴을 확인하였다. 반면 p+-n 다이오드의 경우 Schottky contact이발생하지 않았고 따라서 누설전류도 증가하지 않았다. n+-p 다이오드에서 실리사이드에 의해 형성된 Schottky contact 면적은 순방향 바이어스와 역방향 바이어스의 전류 전압특성을 동시에 제시하여 유도할 수 있었고 전체 접합면적의 0.01%보다 작게 분석되었다.

• 한국진공학회지
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• 제9권3호
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• pp.242-248
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• 2000

고주파 스퍼터링 방법으로 증착조건을 변화시키면서 BST 박막을 제작하였다. 증착온도가 높을수록, Ar/O$_2$비가 적을수록 우수한 전기적 특성을 보였다. 누설전류 전도기구를 분석하기 위해 Schottky모델과 modified-Schottky모델을 도입하였다. BST 박막의 누설전류 전도기구는 기존의 Schottky모델이 아니라 modified-Schottky 모델을 따른다는 것을 알았다. Modified-Schottky 모델을 사용하여 광학유전상수 $\varepsilon$=4.9, 이동도 $\mu$=0.019 $\textrm{cm}^2$/V-s, 그리고 장벽높이 $\phi_b$ =0.79 eV를 구하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.398-403
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• 2017

본 연구에서는 gate-all-around(GAA) 수직 나노선 Field-Effect Transistor(FET)의 소스/드레인 반도체/실리사이드 접합에 존재하는 Schottky 장벽이 트랜지스터의 DC특성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. Non-Equilibrium Green's Function와 Poisson 방정식 기반의 시뮬레이터를 사용하여, Schottky 장벽의 위치와 높이, 그리고 채널 단면적의 크기에 따른 전류-전압 특성 곡선과 에너지 밴드 다이어그램을 통해 분석을 수행하였다. 그 결과, 드레인 단의 Schottky 장벽은 드레인 전압에 의해 장벽의 높이가 낮아져 전류에 주는 영향이 작지만, 소스 단의 Schottky 장벽은 드레인 전압과 게이트 전압으로 제어가 불가능하여 외부에서 소스 단으로 들어오는 캐리어의 이동을 방해하여 큰 DC성능 저하를 일으킨다. 채널 단면적 크기에 따른 DC특성 분석 결과로는 동작상태의 전류밀도는 채널의 폭이 5 nm 일 때까지는 유지되고, 2 nm가 되면 그 크기가 매우 작아지지만, 채널 단면적은 Schottky 장벽에 영향을 끼치지 못하였다. 본 논문의 분석 결과로 향후 7 nm technology node 에 적용될 GAA 수직 나노선 FET의 소자 구조 설계에 도움이 되고자 한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권4호
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• pp.21-27
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• 2009

본 연구에서는 고온에서 Schottky barrier SOI nMOS 및 pMOS의 전류-전압 특성을 분석하기 위해서 Er 실리사이드를 갖는 SB-SOI nMOSFET와 Pt 실리사이드를 갖는 SB-SOI pMOSFET를 제작하였다. 게이트 전압에 따른 SB-SOI nMOS 및 pMOS의 주된 전류 전도 메카니즘을 온도에 따른 드레인 전류 측정 결과를 이용하여 설명하였다. 낮은 게이트 전압에서는 온도에 따라 열전자 방출 및 터널링 전류가 증가하므로 드레인 전류가 증가하고 높은 게이트 전압에서는 드리프트 전류가 감소하여 드레인 전류가 감소하였다. 고온에서 ON 전류가 증가하지만 드레인으로부터 채널영역으로의 터널링 전류 증가로 OFF 전류가 더 많이 증가하게 되므로 ON/OFF 전류비는 감소함을 알 수 있었다. 그리고 SOI 소자나 bulk MOSFET 소자에 비해 SB-SOI nMOS 및 pMOS의 온도에 따른 문턱전압 변화는 작았고 subthreshold swing은 증가하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.69-69
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• 2000

(Ba, Sr)TiO3 (BST)[1-3] 박막은 유전상수가 크고 고주파에서도 유전특성 저하가 적기 때문에 ULSI DRAM(Dynamic Random Access Memory)에 응용 가능한 물질로 최근 각광을 받고 있다. 하지만, 아직 BST 박막을 DRSM에 바로 적용하기 위해선 몇 가지 문제점이 있다. 그 중 누설전류 문제는 디바이스 응용시 매우 중요한 요소이다. 특히, DRAM에서 refresh time와 직접적인 관련이 있어 디바이스 내의 신뢰도 및 전력소모를 결정하는 주된 인자가 된다. 지금까지, BST 박막의 인가전업, 온도, 그리고 전극물질에 따른 누설전류 현상들이 고찰되었고, 이에 관한 많은 전도기구 모델들이 제시되었다. Schottky emission, Poole-Frenkel emission, space charge limited conduction 등이 그 대표적인 예이다. 하지만 아쉽게도 BST 박막의 정확한 누설 전류 전도 기구를 완전히 설명하는데는 아직 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 제작된 BST 커패시터 내의 기본적인 전기적 성질을 조사하고, 정확한 누설전류 기구 규명에 초점을 두고자 한다. 이를 위해 기존의 여러 기구들과 비교 분석할 것이다. 하부전극으로 사용하기 위해 스퍼터링 방법으로 p-Si(100) 기판위에 RuO2 박막을 약 120nm 증착하였다. 증착전의 chamberso의 초기압력은 5$\times$10-6 Torr이하의 압력으로 유지시켰다. Ar/O2의 비는 이전 실험에서 최적화된 9/1로 하였다. BST 박막 증착 시 5분간 pre-sputtering을 실시한 후 하부전극 기판위에 BST 박막을 증착하였다. 증착이 끝난 후 시편을 상온까지 냉각시킨 후 꺼내었다. 전기적 특성을 측정하기 상부전극으로 RuO2와 Al 박막을 각각 상온에서 100nm 증착하였다. 이때 hole mask를 이용하여 반경이 140um인 원형의 상부전극을 증착하였다. BST 박막의 증착온도가 증가하고 Ar/O2 비가 감소할수록 제작된 BST-커패시터의 전기적 성질이 우수하였다. 증착온도 $600^{\circ}C$, ASr/O2=5/5에서 증착된 막의 누설전류는 4.56$\times$10-8 A/cm2, 유전상수는 600 정도의 값을 나타내었다. 인가전압에 따른 BST 커패시터의 transition-current는 Curie-von Schweider 모델을 따랐다. BST 박막의 누설전류 전도기구는 기존의 Schottky 모델이 아니라 modified-Schottky 무델로 잘 설명되었다. Modified-Schottky 모델을 통해 BST 박막의 광학적 유전율 $\varepsilon$$\infty$=4.9, 이동도 $\mu$=0.019 cm2/V-s, 장벽 높이 $\psi$b=0.79 eV를 구하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권2호
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• pp.14-19
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• 2011

본 논문에서 실리콘 기판 위에 성장된 GaN 에피탁시를 활용하여 고전압 쇼트키 장벽 다이오드를 제작하였으며, 금속-반도체 접합의 열처리 조건에 따른 GaN 완충층 (buffer layer) 누설전류와 제작된 다이오드의 전기적 특성 변화를 연구하였다. Ti/Al/Mo/Au 오믹 접합과 Ni/Au 쇼트키 접합이 제작된 소자에 설계 및 제작되었다. 메사를 관통하는 GaN 완충층의 누설전류를 측정하기 위하여 테스트 구조가 제안되었으며 제작하였다. $700^{\circ}C$에서 열처리한 경우 100 V 전압에서 측정된 완충층의 누설전류는 87 nA이며, 이는 $800^{\circ}C$에서 열처리한 경우의 완충층의 누설전류인 780 nA보다 적었다. GaN 쇼트키 장벽 다이오드의 누설전류 메커니즘을 분석하기 위해서 Auger 전자 분광학 (Auger electron spectroscopy) 측정을 통해 GaN 내부로 확산되는 Au, Ti, Mo, O 성분들이 완충층 누설전류 증가에 기여함을 확인했다. 금속-반도체 접합의 열처리를 통해 GaN 쇼트키장벽 다이오드의 누설전류를 성공적으로 감소시켰으며 높은 항복전압을 구현하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.709-714
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• 2018

반도체소자의 접합특성에 따라서 분극의 특성이 달라지는 원인을 조사하였다. 반도체소자의 접합특성은 최종적인 반도체소자의 효율과 관련되기 때문에 중요한 요소이며, 효율을 높이기 위해서는 반도체접합 특성을 이해하는 것은 매우 중요하다. 다양한 성질의 접합을 얻기위하여 n형의 실리콘 위에 절연물질인 carbon doped silicon oxide (SiOC) 박막을 증착하였으며, 아르곤 (Ar) 유량에 따라서 반도체기판의 특성이 달라지는 것을 확인하였다. 전도체인 tin doped zinc oxide (ZTO) 박막을 절연체인 SiOC 위에 증착하여 소자의 전도성을 살펴보았다. SiOC 박막의 특성은 플라즈마에 의하여 이온화현상이 일어날 때 Ar 유량에 따라서 이온화되는 경향이 달라지면서 반도체 계면에서의 공핍현상이 달라졌으며, 공핍층 형성이 많이 일어나는 곳에서 쇼키접합 특성이 잘 형성되는 것을 확인하였다. 아르곤 가스의 유량이 많은 경우 이온화 반응이 많이 일어나고 따라서 접합면에서 전자 홀쌍의 재결합반응에 의하여 전하들이 없어지게 되면 절연특성이 좋아지고 공핍층의 전위장벽이 증가되며, 쇼키접합의 형성이 유리해졌다. 쇼키접합이 잘 이루어지는 SiOC 박막에서 ZTO를 증착하였을 때 SiOC와 ZTO 사이의 계면에서 전하들이 재결합되면서 전기적으로 안정된 ZTO 박막을 형성하고, ZTO의 전도성이 증가되었다. 두께가 얇은 반도체소자에서 흐르는 낮은 전류를 감지하기 위해서는 쇼키접합이 이루어져야 하며, 낮은 전류만으로도 전기신호의 품질이 우수해지고 또한 채널층인 ZTO 박막에서의 전류의 발생도 많아지는 것을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.105.1-105.1
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• 2013

Schottky Emitter (SE)는 미국 FEI의 L. W. Swanson 그룹이 개발하여 상용화시킨 전자원이며, 고분해능 전자현미경용 전자원 시장에서 가장 큰 점유율을 차지하고 있다. 상온에서 작동하는 cold field emitter (CFE)에 비해 휘도(brightness)가 10~100배 정도 낮으나, 10-10 Torr 영역의 초고진공에서도 수시간 미만의 방출전류 안정성을 가진 CFE에 비해 수개월이상 안정된 방출전류를 전자현미경에 제공하므로, 반도체 측정, 검사 등과 같이 고분해능과 안정성이 동시에 요구되는 분야에서는 SE전자원은 필수 요소가 되어있다. 현재 SE 전자원은 일본, 미국, 영국의 4개사가 과점하고 있는 상태이다. SE 전자원이 안정되게 작동하기 위해서는 10~10 Torr 영역의 초고진공 환경이 요구된다. 한국 전자현미경 업체는 국책과제 등을 통해 SE 전자총을 개발해 왔으나, 진공기술과 광학계 설계기술이 부족하여 안정된 SE 전자총의 개발에 성공하지 못하였다. 본 발표에서는 10~10 Torr 영역에서 200 microA 이상의 전류를 안정되게 방출하는 SE 전자총의 전자빔 방출 및 진공특성을 보고한다. 시뮬레이션을 통해 구한 전차총의 전자원 위치 변화, 건렌즈 초점거리, 수차 등의 광학특성을 보여준다. 전자총을 전자현미경 경통에 탑재하고 제어하기 위해서는 전자총뿐만 아니라 전자현미경 전체의 광학특성을 이해할 필요가 있다. 전자총을 현미경에 통합 제어하기 위한 기술과제에 대해서도 간략히 보고한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.317-317
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• 2014

본 연구에서는 이종접합 태양전지의 효율 증가를 위해서 초박 두께의 LiF 유전체 층을 후면에 증착하였다. 유전체 LiF층은 금속 전극의 Schottky barrier와 일 함수를 dipole moment를 통해 낮추게 되고 더 높은 전하 주입을 유도하여 장파장대에서 양자 효율을 높인다. 최적화된 20nm 두께의 LiF층은 후면에 ITO가 증착된 이종접합 태양전지와 ITO가 없는 태양전지에 각각 적용하였다. ITO층이 없는 이종접합 태양전지는 690 mV의 개방전압, 33.62 mA/cm2의 단락전류와 17.13 %의 효율을 보였으며 ITO층이 증착된 태양전지에서는 688 mV의 개방전압, 32.73 mA/cm2의 단락전류 그리고 16.83%의 효율을 보였다. QE와 단락전류에서의 개선은 장파장대에서의 광전하 수집이 기인한 것으로 보인다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.372-375
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• 2017

Metal-oxide-semiconductor Field-Effect transistor (MOSFET)을 대체할 기술로서 제안된 Schottky Barrier MOSFET (SB-MOSFET)가 제시되고 있다. 본 연구에서는 SB-MOSFET와 MOSFET을 다양한 소자 파라미터를 변화시킴으로서 양자역학적 전하수송 계산을 바탕으로 특성을 분석한다. MOSFET과 SB-MOSFET은 채널 두께 ($T_{Si}$)가 감소함에 따라 전류량은 증가하고 SS와 DIBL은 증가하였고 Overlap에서는 SS와 DIBL이 커지고 Underlap에서는 작아짐을 보였고 SB-MOSFET는 특히 그 폭이 컸다. 또한 SB 높이가 낮을수록 SB-MOSFET의 전류량이 증가하고 SS는 감소하였고 마찬가지로 Source와 Drain doping concentration이 낮을수록 MOSFET의 전류량은 증가하고 SS는 감소하였다. MOSFET과 SB-MOSFET의 경향은 대체로 비슷하나 변화량의 차이 등이 있었다.