• 제목/요약/키워드: Schottky junction

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Nanoscale NiO for transparent solid state devices

  • Patel, Malkeshkumar;Kim, Joondong;Park, Hyeong-Ho
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.243.2-243.2
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    • 2015
  • We report a high-performing nanoscale NiO thin film grown by thermal oxidation of sputtered Ni film. The structural, physical, optical and electrical properties of nanoscale NiO were comprehensively investigated. A quality transparent heterojunction (NiO/ZnO) was formed by large-area applicable sputtering deposition method that has an extremely low saturation current of 0.1 nA. Considerable large rectification ratio of more than 1000 was obtained for transparent heterojunction device. Mott-Schottky analyses were applied to develop the interface of NiO and ZnO by establishing energy diagrams. Nanoscale NiO has the accepter carrier concentration of the order of 1018 cm-3. Nanoscale NiO Schottky junction device properties were comprehensively studied using room temperature impedance spectroscopy.

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Reverse-bias Leakage Current Mechanisms in Cu/n-type Schottky Junction Using Oxygen Plasma Treatment

  • Kim, Hogyoung
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제17권2호
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    • pp.113-117
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    • 2016
  • Temperature dependent reverse-bias current-voltage (I-V) characteristics in Cu Schottky contacts to oxygen plasma treated n-InP were investigated. For untreated sample, current transport mechanisms at low and high temperatures were explained by thermionic emission (TE) and TE combined with barrier lowering, respectively. For plasma treated sample, experimental I-V data were explained by TE or TE combined with barrier lowering models at low and high temperatures. However, the current transport was explained by a thermionic field emission (TFE) model at intermediate temperatures. From X-ray photoemission spectroscopy (XPS) measurements, phosphorus vacancies (VP) were suggested to be generated after oxygen plasma treatment. VP possibly involves defects contributing to the current transport at intermediate temperatures. Therefore, minimizing the generation of these defects after oxygen plasma treatment is required to reduce the reverse-bias leakage current.

새로운 전계 제한테 구조를 갖는 탄화규소 기판의 쇼트키 다이오드의 제작과 특성 분석 (Fabrications and Analysis of Schottky Diode of Silicon Carbide Substrate with novel Junction Electric Field Limited Ring)

  • 정희종;한대현;이용재
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1281-1286
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    • 2006
  • 초고내압용 (1,200 V급) 의 플래너 접합 장벽 쇼트키 정류기 개발을 위해서 기존의 실리콘 재질 대신에 탄화규소 (4H-SiC) 제질을 사용하였다 . 기판의 크기는 2 인치 웨이퍼이며, 농도는 $3*10^{18}/cm^{3}$$n^{+}-$형이며, 에피층은 두께 $12{\mu}m$, 농도는 $5*10^{15}/cm^{-3}\:n-$형이다. 제작 소자는 접합 장벽 쇼트키 다이오드이며, 항복전압을 개선시키기 위해 고농도 의 보론 보호테의 불순물 분포를 사각모양 설계하였으며, 보호태의 폭과 간격을 변화하였다 . 정류성 접촉 금속은 $Ni(3,000\:{\AA})/Au(2,000\:{\AA})$ 사용하였다 . 결과로써, 소자의 특성은 온-상태 전압이 1.26 V, 온-상태 저항은 m$45m{\Omega}/cm^{3}$으로 낮은 특성과역방향 항복전압은 1,180 V의 최대값이며, 이 항복전압의 역방향 누설전류밀도는 $2.26*10^{-5}A/CM^{3}$의 값이며, 전기적 파라미터의 특성 결과가 개선되었다.

SiO2 절연박막에 의해서 바나듐옥사이드 박막이 전도성이 높아지는 원인분석 (Analysis of Increasing the Conduction of V2O5 Thin Film on SiO2 Thin Film)

  • 오데레사
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.14-18
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    • 2018
  • 일반적으로 반도체소자의 이동도를 높이기 위하여 반도체소자에서 옴접촉이 중요하게 다루어진다. 반도체 구조의 PN접합은 공핍층을 포함하고 있으며, 공핍층은 전기적인 비선형을 유도하고 쇼키접압을 만들어내는 반도체 고유의 물리적인 특징이다. 본 연구에서는 절연막이 전도성에 미치는 효과를 조사하기 위해서 $SiO_2$ 박막과 $V_2O_5/SiO_2$ 박막의 전기적인 특성을 비교하여 조사하였다. 미소전계영역에서 $SiO_2$ 절연막의 전기적인 특성으로부터 비선형 쇼키접합을 이루고 있는 것을 확인하였으며, 그 위에 증착된 $V_2O_5$ 박막은 오믹특성을 갖는 것을 확인하였다. 절연막의 PN 접합에 의한 쇼키접합 특성이 누설전류를 차단하여 $V_2O_5$ 박막의 전도성을 우수하게 만들었다. 양의 전압에서 $SiO_2$ 박막의 커패시턴스 값은 매우 낮았으나 $V_2O_5$ 박막의 커패시턴스 값은 전압이 증가할수록 증가하였다. 일반적인 전계영역에서 $SiO_2$ 박막의 절연 효과에 의해 $V_2O_5$ 박막의 전도성이 증가하는 것을 확인하였다. 절연박막은 공핍층의 효과를 이용하는 쇼키접합을 갖게 되며, 반도체에서의 쇼키접합은 전도성을 높이는 효과가 있는 것을 확인하였다.

Schottky 장벽 접합을 이용한 MOS형 소자의 소오스/드레인 구조의 특성 (The characteristics of source/drain structure for MOS typed device using Schottky barrier junction)

  • 유장열
    • 전자공학회논문지T
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    • 제35T권1호
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    • pp.7-13
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    • 1998
  • Submicron급의 고집적 소자에서는 종래의 긴 채널 소자에서 생기지 않던 짧은 채널효과에 기인하는 2차원적인 영향으로 고온전자(hot carrier) 등이 발생하여 소자의 신뢰성을 저하시키는 요인이 되고 있어 이들의 발생을 최소화할 수 있는 다양한 형상의 소오스/드레인 구조가 연구되고 있다. 본 논문에서는 제작공정의 간략화, 소자규모의 미세화, 응답속도의 고속화에 적합한 소오스/드레인에 Schottky장벽 접합을 채택한 MOS형 트랜지스터를 제안하고, p형 실리콘을 이용한 소자의 제작을 통하여 동작특성을 조사하였다. 이 소자의 출력특성은 포화특성이 나타나지 않는 트랜지스터의 작용이 나타났으며, 전계효과 방식의 동작에 비하여 높은 상호콘덕턴스를 갖고 있는 것으로 나타났다. 여기서 고농도의 채널층을 형성하여 구동 전압을 낮게하고 높은 저항의 기판을 사용하므로서 드레인과 기판사이의 누설전류를 감소시키는 등의 개선점이 있어야 할 것으로 나타났다.

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고유전율 필드 플레이트를 적용한 β-Ga2O3 쇼트키 장벽 다이오드 (Vertical β-Ga2O3 Schottky Barrier Diodes with High-κ Dielectric Field Plate)

  • 박세림;이태희;김희철;김민영;문수영;이희재;변동욱;이건희;구상모
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제36권3호
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    • pp.298-302
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    • 2023
  • In this paper, we discussed the effect of field plate dielectric materials such as silicon dioxide (SiO2), aluminum oxide (Al2O3), and hafnium oxide (HfO2) on the breakdown characteristics of β-Ga2O3 Schottky barrier diodes (SBDs). The breakdown voltage (BV) of the SBDs with a field plate was higher than that of SBDs without a field plate. The higher dielectric constant of HfO2 contributed to the superior reduction in electric field concentration at the Schottky junction edge from 5.4 to 2.4 MV/cm. The SBDs with HfO2 field plate showed the highest BV of 720 V, and constant specific on-resistance (Ron,sp) of 5.6 mΩ·cm2, resulting in the highest Baliga's figure-of-merit (BFOM) of 92.0 MW/cm2. We also investigated the effect of dielectric thickness and field plate length on BV.

CVD로 성장된 다결정 3C-SiC 박막의 전기적 특성

  • 안정학;정귀상
    • 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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    • 한국반도체및디스플레이장비학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.179-182
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    • 2007
  • Polycrystaline (poly) 3C-SiC thin film on n-type and p-type Si were deposited by APCVD using HMDS, $H_2$, and Ar gas at $1180^{\circ}C$ for 3 hour. And then the schottky diode with Au/poly 3C-Sic/Si(n-type) structure was fabricated. Its threshold voltage ($V_d$), breakdown voltage, thickness of depletion layer, and doping concentration ($N_D$) value were measured as 0.84 V, over 140 V, 61nm, and $2.7{\times}10^{19}\;cm^3$, respectively. The p-n junction diode fabricated by poly 3C-SiC was obtained like characteristics of single 3C-SiC p-n junction diode. Therefore, its poly 3C-SiC thin films are suitable MEMS applications in conjuction with Si fabrication technology.

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UHF 대역 수동형 RFID 태그 쇼트키 다이오드 특성 분석 및 전압체배기 설계 (Characterization of Schottky Diodes and Design of Voltage Multiplier for UHF-band Passive RFID Transponder)

  • 이종욱;트란난
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권7호통권361호
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    • pp.9-15
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    • 2007
  • 본 논문에서는 UHF 대역 수동 RFID 태그(UHF-band passive RFID tag) 칩 제작에 필수적인 요소인 쇼트키(Schottky) 다이오드를 CMOS 공정으로 제작하고 크기에 따른 특성을 분석하였으며 이를 이용하여 전압체배기를 설계하였다. 쇼트키 다이오드는 Titanium-Silicon 접합을 이용하여 제작되었으며, $4{\times}10{\times}10\;{\mu}m^{2}$의 면적을 가지는 쇼트키 다이오드는 $20\;{\mu}A$의 전류 구동에 대해 약 0.15 V의 순방향 전압 강하의 우수한 특성을 나타내었다. 역방향 파괴전압(breakdown)은 약 -9 V로 수동 RFID 태그칩의 전압체배기에 사용될 수 있는 충분한 값을 나타내었다. 제작된 쇼트키 다이오드의 소신호 등가모델을 이용하여 다이오드의 크기에 따른 순방향 전압강하와 입력 임피던스간의 trade-off에 대해 분석하였다. 이를 이용하여 제작된 6-단 전압체배기는 900 MHz 주파수, 200mV 최대 입력 전압에 대해 1.3 V이상의 출력 전압 특성을 나타내어 인식거리가 비교적 큰 수동형 태그에 적합한 특성을 나타내었다.

Diode and MOSFET Properties of Trench-Gate-Type Super-Barrier Rectifier with P-Body Implantation Condition for Power System Application

  • Won, Jong Il;Park, Kun Sik;Cho, Doo Hyung;Koo, Jin Gun;Kim, Sang Gi;Lee, Jin Ho
    • ETRI Journal
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    • 제38권2호
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    • pp.244-251
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    • 2016
  • In this paper, we investigate the electrical characteristics of two trench-gate-type super-barrier rectifiers (TSBRs) under different p-body implantation conditions (low and high). Also, design considerations for the TSBRs are discussed in this paper. The TSBRs' electrical properties depend strongly on their respective p-body implantation conditions. In the case of the TSBR with a low p-body implantation condition, it exhibits MOSFET-like properties, such as a low forward voltage ($V_F$) drop, high reverse leakage current, and a low peak reverse recovery current owing to a majority carrier operation. However, in the case of the TSBR with a high p-body implantation condition, it exhibits pn junction diode.like properties, such as a high $V_F$, low reverse leakage current, and high peak reverse recovery current owing to a minority carrier operation. As a result, the TSBR with a low p-body implantation condition is capable of operating as a MOSFET, and the TSBR with a high p-body implantation condition is capable of operating as either a pn junction diode or a MOSFET, but not both at the same time.

Electron Transport of Low Transmission Barrier between Ferromagnet and Two-Dimensional Electron Gas (2DEG)

  • Koo, H.C.;Yi, Hyun-Jung;Ko, J.B.;Song, J.D.;Chang, Joon-Yeon;Han, S.H.
    • Journal of Magnetics
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    • 제10권2호
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    • pp.66-70
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    • 2005
  • The junction properties between the ferromagnet (FM) and two-dimensional electron gas (2DEG) system are crucial to develop spin electronic devices. Two types of 2DEG layer, InAs and GaAs channel heterostructures, are fabricated to compare the junction properties of the two systems. InAs-based 2DEG layer with low trans-mission barrier contacts FM and shows ohmic behavior. GaAs-based 2DEG layer with $Al_2O_3$ tunneling layer is also prepared. During heat treatment at the furnace, arsenic gas was evaporated and top AlAs layer was converted to aluminum oxide layer. This new method of forming spin injection barrier on 2DEG system is very efficient to obtain tunneling behavior. In the potentiometric measurement, spin-orbit coupling of 2DEG layer is observed in the interface between FM and InAs channel 2DEG layers, which proves the efficient junction property of spin injection barrier.