• 전자공학회논문지
• /
• 제50권7호
• /
• pp.115-121
• /
• 2013

본 연구에서는 TiInZnO(TiIZO)를 채널층으로 하는 thin film transistors(TFTs)를 제작하였다. TiIZO 층은 InZnO(IZO)와 Ti target을 이용하여 RF-magnetron co-sputtering system 방식으로 상온에서 증착하였으며, 어떠한 열처리도 하지 않았다. Ti의 첨가가 어떠한 영항을 주는지 연구하기 위해 X-ray diffraction(XRD), X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) 분석을 시행하였으며, 전기적인 특성을 측정하였다. Ti의 첨가는 Ti target의 rf power 변화에 따라 달리하였다. Ti의 첨가가 전류점멸비에 큰 영향을 주는 것을 확인하였고, 이것은 Ti의 산화력이 In과 Zn보다 뛰어나 산소결함자리의 형성을 억제하기 때문이다. Ti의 rf power가 40W일 때 가장 좋은 특성을 나타냈으며, 전류점멸비, 전자이동도, 문턱전압, subthreshold swing이 각각 $10^5$, 2.09 [$cm^2/V{\cdot}s$]. 2.2 [V], 0.492 [V/dec.]로 측정되었다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제43권11호
• /
• pp.1-7
• /
• 2006

이상적인(ideal) 이중-게이트(double-gate) 벌크(bulk) FinFET의 3차원(3-D) 시뮬레이션을 수행하여 전기적 특성들을 분석하였다. 3차원 시뮬레이터를 이용하여, 게이트 길이($L_g$)와 높이($H_g$), 핀 바디(fin body)의 도핑농도($N_b$)를 변화시키면서 소스/드레인 접합 깊이($X_{jSDE}$)에 따른 문턱전압($V_{th}$), 문턱전압 변화량(${\Delta}V_{th}$), DIBL(drain induced barrier lowering), SS(subthreshold swing)의 특성들을 살펴보았다. 게이트 높이가 35 nm인 소자에서 소스/드레인 접합 깊이(25 nm, 35 nm, 45 nm) 변화에 따라, 각각의 문턱전압을 기준으로 게이트 높이가 $30nm{\sim}45nm$로 변화 될 때, 문턱전압변화량은 20 mV 이하로 그 변화량이 매우 적음을 알 수 있었다. 낮은 핀 바디 도핑농도($1{\times}10^{16}cm^{-3}{\sim}1{\times}10^{17}cm^{-3}$)에서, 소스/드레인 접합 깊이가 게이트전극보다 깊어질수록 DIBL과 SS는 급격히 나빠지는 것을 볼 수 있었고. 이러한 특성저하들은 $H_g$ 아래의 ${\sim}10nm$ 위치에 국소(local) 도핑을 함으로써 개선시킬 수 있었다. 또한 local 도핑으로 소스/드레인 접합 깊이가 얕아질수록 문턱전압이 떨어지는 것을 개선시킬 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.575-580
• /
• 2015

비대칭 이중게이트(double gate; DG) MOSFET는 단채널 효과를 감소시킬 수 있는 새로운 구조의 트랜지스터이다. 본 연구에서는 비대칭 DGMOSFET의 전도중심에 따른 차단전류를 분석하고자 한다. 전도중심은 채널 내 캐리어의 이동이 발생하는 상단게이트에서의 평균거리로써 상하단 게이트 산화막 두께를 달리 제작할 수 있는 비대칭 DGMOSFET에서 산화막 두께에 따라 변화하는 요소이며 상단 게이트 전압에 따른 차단전류에 영향을 미치고 있다. 전도중심을 구하고 이를 이용하여 상단 게이트 전압에 따른 차단전류를 계산함으로써 전도중심이 차단전류에 미치는 영향을 산화막 두께 및 채널길이 등을 파라미터로 분석할 것이다. 차단전류를 구하기 위하여 포아송방정식으로부터 급수 형태의 해석학적 전위분포를 유도하였다. 결과적으로 전도중심의 위치에 따라 차단전류는 크게 변화하였으며 이에 따라 문턱전압 및 문턱전압이하 스윙이 변화하는 것을 알 수 있었다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
• /
• pp.1199-1202
• /
• 2008

High mobility bottom gate thin film transistors (TFTs) with an amorphous gallium tin zinc oxide (a-GSZO) channel layer have been produced by rf magnetron cosputtering using a gallium zinc oxide (GZO) and tin (Sn) targets. The effect of the post annealing temperatures ($200^{\circ}C$, $250^{\circ}C$ and $300^{\circ}C$) was evaluated and compared with two series of TFTs produced at room temperature and $150^{\circ}C$ during the channel deposition. From the results it was observed that the effect of pos annealing is crucial for both series of TFTs either for stability as well as for improving the electrical characteristics. The a-GSZO TFTs operate in the enhancement mode (n-type), present a high saturation mobility of $24.6\;cm^2/Vs$, a subthreshold gate swing voltage of 0.38 V/decade, a turn-on voltage of -0.5 V, a threshold voltage of 4.6 V and an $I_{ON}/I_{OFF}$ ratio of $8{\times}10^7$, satisfying all the requirements to be used in active-matrix backplane.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
• /
• pp.330-332
• /
• 2009

Highly stable bottom gate thin film transistors(TFTs) with a zinc indium tin oxide(Zn-In-Sn-O:ZITO) channel layer have been fabricated by rf-magnetron co-sputtering using a indium tin oxide(ITO:90/10), a tin oxide and a zinc oxide targets. The ZITO TFT (W/L=$40{\mu}m/20{\mu}m$) has a mobility of 24.6 $cm^2$/V.s, a subthreshold swing of 0.12V/dec., a turn-on voltage of -0.4V and an on/off ratio of >$10^9$. When gate field of $1.8{\times}10^5$ V/cm was applied with source-drain current of $3{\mu}A$ at $60^{\circ}C$, the threshold voltage shift was ~0.18 V after 135 hours. We fabricated AM-OLED driven by highly stable bottom gate Zn-In-Sn-O TFT array.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.458-462
• /
• 2011

Soution-processed ZrInZnO (ZIZO) thin-film transistors (TFTs) with varying Zr content were fabricated. The ZIZO TFT (Zr=20 at. %/Zn) has an optimal performance with the saturation field effect mobility of 0.77 $cm^2/Vs$, the threshold voltage (Vth) of 2.1 V, the on/off ratio of $4.95{\times}10^6$, and subthreshold swing (S.S) of 0.73 V/decade. Using this optimized ZIZO TFT, the positive and negative gate bias stress according to annealing temperature was also investigated. While the Vth shifts dramatically after 1,000 s of both gate bias stresses, variations in the S.S are negligible. It suggests that electrons or holes are tem porarily trapped in the gate insulator, the semiconductor, or the interface between both layers.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제14권5호
• /
• pp.666-672
• /
• 2014

We have investigated the gate insulator effects on the electrical performance of p-type tin monoxide (SnO) thin-film transistors (TFTs). Various SnO TFTs are fabricated with different gate insulators of a thermal $SiO_2$, a plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) $SiO_x$, a $150^{\circ}C$-deposited PEVCD $SiO_x$, and a $300^{\circ}C$-deposited PECVD $SiO_x$. Among the devices, the one with the $150^{\circ}C$-deposited PEVCD $SiO_x$ exhibits the best electrical performance including a high field-effect mobility ($=4.86cm^2/Vs$), a small subthreshold swing (=0.7 V/decade), and a turn-on voltage around 0 (V). Based on the X-ray diffraction data and the localized-trap-states model, the reduced carrier concentration and the increased carrier mobility due to the small grain size of the SnO thin-film are considered as possible mechanisms, resulting in its high electrical performance.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제12권6호
• /
• pp.2324-2332
• /
• 2017

This paper presents the electrical performances of novel AlGaSb/InGaAs heterojunction-based vertical-tunneling field-effect transistor (VTFET). The device performance was investigated in views of the on-state current ($I_{on}$), drain-induced barrier thinning (DIBT), and subthreshold swing (SS) as the gate length ($L_G$) was scaled down. The proposed TFET with a $L_G$ of 5 nm operated with an $I_{on}$ of $1.3mA/{\mu}m$, a DIBT of 40 mV/V, and an SS of 23 mV/dec at a drain voltage ($V_{DS}$) of 0.23 V. The proposed TFET provided approximately 25 times lower DIBT and 12 times smaller SS compared with the conventional $L_G$ of 5 nm TFET. The AlGaSb/InGaAs VTFET showed extremely high scalability and strong immunity against short-channel effects.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제42권7호
• /
• pp.5-12
• /
• 2005

본 논문에서는 결합된 슈뢰딩거-푸아송 방정식과 전류연속방정식을 셀프-컨시스턴트하게 계산함으로써, 나노-스케일 center-channel (CC) double-gate (DG) MOSFET 디바이스의 전기적 특성 및 구조해석에 관한 연구를 시행하였다. 10-80 nm 게이트 길이의 조건에서 수행한 CC-NMOS의 시뮬레이션 결과를 DG-NMOS 구조에서 시행한 시뮬레이션 결과와의 비교를 통하여 CC-NMOS 구조에서 나타나는 CC 동작특성 메커니즘과, 이로 인한 전류 및 G$_{m}$의 상승을 확인하였다. 문턱 전압 이하 기울기, 문턱 전압 롤-오프, 드레인 유기 장벽 감소의 파라미터를 통하여 단채널 효과를 최소화하기 위한 디바이스 최적화를 수행하였다. 본 나노-스케일 전계 효과 트랜지스터를 위한 2차원 양자역학적 수치해석의 관한 연구를 통하여, CC-NMOS를 포함한 DG-MOSFET 구조가 40나노미터급 이하 MOSFET 소자의 물리적 한계를 극복하기 위한 이상적인 구조이며, 이와 같은 나노-스케일 소자의 해석에 있어서 양자역학적 모델링 및 시뮬레이션이 필수적임을 알 수 있었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제6권1호
• /
• pp.22-29
• /
• 2006

We demonstrate highly manufacturable Multi-channel Field Effect Transistor (McFET) on bulk Si wafer. McFET shows excellent transistor characteristics, such as $5{\sim}6 times higher drive current than planar MOSFET, ideal subthreshold swing, low drain induced barrier lowering (DIBL) without pocket implantation and negligible body bias dependency, maintaining the same source/drain resistance as that of a planar transistor due to the unique feature of McFET. And suitable threshold voltage ($V_T$) for SRAM operation and high static noise margin (SNM) are achieved by using TiN metal gate electrode.