• Title/Summary/Keyword: Thickness dependence

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나노 구조에서 실리콘 산화 절연막의 스트레스 유기 누설전류 (Stress Induced Leakage Currents in the Silicon Oxide Insulator with the Nano Structures)

  • 강창수
    • 대한전자공학회논문지TE
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    • 제39권4호
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    • pp.335-340
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    • 2002
  • 본 논문에서 얇은 실리콘 산화막의 스트레스 유기 누설전류는 나노 구조를 갖는 트랜지스터의 ULSI 실현을 위하여 조사하였다. 인가전압의 온 오프 시간에 따른 스트레스전류와 전이전류는 실리콘 산화막에 고전압 스트레스 유기 트랩분포를 측정하기 위하여 사용하였다. 스트레스전류와 전이전류는 고스트레스 전압에 의해 발생된 트랩의 충방전과 양계면 가까이에 발생된 트랩의 터널링에 기인한다. 스트레스 유기 누설전류는 전기적으로 기록 및 소거를 실행하는 메모리 소자에서 데이터 유지 능력에 영향이 있음을 알았다. 스트레스전류, 전이전류 그리고 스트레스 유기 누설전류의 두께 의존성에 따른 산화막 전류는 게이트 면적이 10/sup -3/㎠인 113.4Å에서 814Å까지의 산화막 두께를 갖는 소자에서 측정하였다. 스트레스 유기 누설전류, 스트레스전류, 그리고 전이전류는 데이터 유지를 위한 산화막 두께의 한계에 대해 연구 조사하였다.

실리콘 박막 트랜지스터 내 포논 평균자유행로 스펙트럼 비등방성 열전도 특성에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study on the Anisotropic Thermal Conduction by Phonon Mean Free Path Spectrum of Silicon in Silicon-on-Insulator Transistor)

  • 강형선;고영하;진재식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권2호
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    • pp.111-117
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 실리콘 열전달 조절을 위한 포논의 평균자유행로(Mean free path, MFP) 스펙트럼 열전달 기여도 예측이다. 열전달의 크기 효과는 포논의 MFP 와 재료의 특성길이가 비슷할 때 나타나는데, 나노시스템 응용을 위한 재료의 열전달 증감을 위해 포논 MFP 스펙트럼에 대한 열전달 기여도 예측이 중요하다. 이를 위해 포논의 주파수 의존성이 고려된 볼츠만 수송방정식(Boltzmann transport equation) 근간의 full phonon dispersion 모델을 통해 실리콘 박막(Silicon-on-Insulator) 트랜지스터의 실리콘 박막 두께 변화(41-177 nm)에 따른 포논 MFP 스펙트럼 열전달 특성 및 비등방성을 해석함으로써, 본 연구 결과는 향후 박막 트랜지스터에 대한 고효율 열소산(heat dissipation) 설계전략에 활용될 수 있다.

1.55 $1.55{\mu}m$ InGaAsP/InGaAsP MQW 광흡수 변조기에서 구조변수가 소광특성에 미치는 영향 (Structural dependences of the extinction in an 1.55 $1.55{\mu}m$ InGaAsP/InGaAsP multiple-quantum-well electro-absorption modulator)

  • 민영선;심종인;어영선
    • 한국광학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.40-47
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    • 2001
  • 초고속 디지털 광통신용 $1.55{\mu}m$ InGaAsP/InGaAsP MQW 광흡수 변조기에서 각종 구조변수들이 광흡수변조기 성능에 미치는 영향을 체계적으로 조사분석하였다. 일반적으로 행하여지는 양자우물 수 $N_w$, 양자우물 두께 $t_w$, detuning 양 $\Delta\lambda$, 소자길이 L과 같은 구조 파라미터들에 더불어 본 연구에서 새롭게 제안한 SCH 영역내에 n형으로 도핑된 길이 $t_n$가 소자 성능에 미치는 영향을 해석하였다 이를 통해 소자길이 L=$100{\mu}m$의 광흡수변조기에서 구동 전압 $V_{\alpha}$=0~-2V 영역에서 동작하고 기초흡수 -1.5dB 이하, -1V에서 -2.92dB 및 -2V에서 -10.0dB 이상의 소광비를 주는 우수한 성능을 갖는 초고속 광흡수 변조기 설계가 가능하였다.

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A comparative study on the flux pinning properties of Zr-doped YBCO film with those of Sn-doped one prepared by metal-organic deposition

  • Choi, S.M.;Shin, G.M.;Joo, Y.S.;Yoo, S.I.
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.15-20
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    • 2013
  • We investigated the flux pinning properties of both 10 mol% Zr-and Sn-doped $YBa_2Cu_3O_{7-{\delta}}$ (YBCO) films with the same thickness of ~350 nm for a comparative purpose. The films were prepared on the $SrTiO_3$ (STO) single crystal substrate by the metal-organic deposition (MOD) process. Compared with Sn-doped YBCO film, Zr-doped one exhibited a significant enhancement in the critical current density ($J_c$) and pinning force density ($F_p$). The anisotropic $J_{c,min}/J_{c,max}$ ratio in the field-angle dependence of $J_c$ at 77 K for 1 T was also improved from 0.23 for Sn-doped YBCO to 0.39 for Zr-doped YBCO. Thus, the highest magnetic $J_c$ values of 9.0 and $2.9MA/cm^2$ with the maximum $F_p$ ($F_{p,max}$) values of 19 and $5GN/m^3$ at 65 and 77 K for H // c, respectively, could be achieved from Zr-doped YBCO film. The stronger pinning effect in Zr-doped YBCO film is attributable to smaller $BaZrO_3$ (BZO) nanoparticles (the average size ${\approx}28.4$ nm) than $YBa_2SnO_{5.5}$ (YBSO) nanoparticles (the average size ${\approx}45.0$ nm) incorporated in Sn-doped YBCO film since smaller nanoparticles can generate more defects acting as effective flux pinning sites due to larger incoherent interfacial area for the same doping concentration.

Thickness Dependence of $SiO_2$ Buffer Layer with the Device Instability of the Amorphous InGaZnO pseudo-MOSFET

  • 이세원;조원주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.170-170
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    • 2012
  • 최근 주목받고 있는 amorphous InGaZnO (a-IGZO) thin film transistors (TFTs)는 수소가 첨가된 비정질 실리콘 TFT (a-Si;H)에 비해 비정질 상태에서도 높은 이동도와 뛰어난 전기적, 광학적 특성에 의해 큰 주목을 받고 있다. 또한 넓은 밴드갭에 의해 가시광 영역에서 투명한 특성을 보이고, 플라스틱 기판 위에서 구부러지는 성질에 의해 플랫 패널 디스플레이나 능동 유기 발광 소자 (AM-OLED), 투명 디스플레이에 응용되고 있다. 하지만, 실제 디스플레이가 동작하는 동안 스위칭 TFT는 백라이트 또는 외부에서 들어오는 빛에 지속적으로 노출되게 되고, 이 빛에 의해서 TFT 소자의 신뢰성에 악영향을 끼친다. 또한, 디스플레이가 장시간 동안 동작 하면 내부 온도가 상승하게 되고 이에 따른 온도에 의한 신뢰성 문제도 동시에 고려되어야 한다. 특히, 실제 AM-LCD에서 스위칭 TFT는 양의 게이트 전압보다 음의 게이트 전압에 의해서 약 500 배 가량 더 긴 시간의 스트레스를 받기 때문에 음의 게이트 전압에 대한 신뢰성 평가는 대단히 중요한 이슈이다. 스트레스에 의한 문턱 전압의 변화는 게이트 절연막과 반도체 채널 사이의 계면 또는 게이트 절연막의 벌크 트랩에 의한 것으로 게이트 절연막의 선택에 따라서 신뢰성을 효과적으로 개선시킬 수 있다. 본 연구에서는 적층된 $Si_3N_4/SiO_2$ (NO 구조) 이중층 구조를 게이트 절연막으로 사용하고, 완충층의 역할을 하는 $SiO_2$막의 두께에 따른 소자의 전기적 특성 및 신뢰성을 평가하였다. a-IGZO TFT 소자의 전기적 특성과 신뢰성 평가를 위하여 간단한 구조의 pseudo-MOS field effect transistor (${\Psi}$-MOSFET) 방법을 이용하였다. 제작된 소자의 최적화된 $SiO_2$ 완충층의 두께는 20 nm이고 $12.3cm^2/V{\cdot}s$의 유효 전계 이동도, 148 mV/dec의 subthreshold swing, $4.52{\times}10^{11}cm^{-2}$의 계면 트랩, negative bias illumination stress에서 1.23 V의 문턱 전압 변화율, negative bias temperature illumination stress에서 2.06 V의 문턱 전압 변화율을 보여 뛰어난 전기적, 신뢰성 특성을 확인하였다.

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자기터널절합에서 자기 및 자기저항의 접합크기 의존성 (Junction Size Dependence of Magnetic and Magnetotransport Properties in MTJs)

  • 상카라나라얀;호영강;김철기;김종오;이의복
    • 한국재료학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.369-373
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    • 2003
  • Magneto-optic Kerr Effect(MOKE), AFM and magnetoresistance measurements have been carried out on as-deposited and annealed Magnetic Tunnel Junctions(MTJs) with junction sizes 180, 250, 320 and 380 $\mu\textrm{m}$ in order to investigate the correlation among interlayer exchange coupling, surface roughness and junction size. Relatively irregular variations of coercivity $H_{c}$ (∼17.5 Oe) and interlayer exchange coupling $H_{E}$ (∼17.5 Oe) are observed over the junction in as-deposited sample prepared by DC magnetron sputtering. After annealing at $200^{\circ}C$, $H_{c}$ decreases to 15 Oe, while $H_{ E}$ increases to 20 Oe with smooth local variation. $H_{E}$ shows very good correlation with surface roughness across the junction in agreement with Neel's orange peel coupling. The increasing slope per $\mu\textrm{m}$ of normalized $H_{c}$ and $H_{E}$ are same near junction edge along free-layer direction irrespective of junction size, giving relatively uniform $H_{c}$ and $H_{ E}$ for wider junction size. Thickness profiles of the junctions measured with $\alpha$-step show increasingly flat top surface for larger junctions, indicating better uniformity for large. junctions in agreement with the normalized$ H_{c}$ and H$/_{E}$ curves. TMR ratios also increase with increasing junction size, indicating improvement for larger uniform junctions.

고에너지밀도 캐패시터를 위해 PET 기판에 증착한 TiO2 박막의 특성 (Properties of TiO2 Thin Films Deposited on PET Substrate for High Energy Density Capacitor)

  • 박상식
    • 한국재료학회지
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    • 제22권8호
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    • pp.409-415
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    • 2012
  • $TiO_2$ thin films for high energy density capacitors were prepared by r.f. magnetron sputtering at room temperature. Flexible PET (Polyethylene terephtalate) substrate was used to maintain the structure of the commercial film capacitors. The effects of deposition pressure on the crystallization and electrical properties of $TiO_2$ films were investigated. The crystal structure of $TiO_2$ films deposited on PET substrate at room temperature was unrelated to deposition pressure and showed an amorphous structure unlike that of films on Si substrate. The grain size and surface roughness of films decreased with increasing deposition pressure due to the difference of mean free path. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis revealed the formation of chemically stable $TiO_2$ films. The dielectric constant of $TiO_2$ films was significantly changed with deposition pressure. $TiO_2$ films deposited at low pressure showed high dissipation factor due to the surface microstructure. The dielectric constant and dissipation factor of films deposited at 70 mTorr were found to be 100~120 and 0.83 at 1 kHz, respectively. The temperature dependence of the capacitance of $TiO_2$ films showed the properties of class I ceramic capacitors. $TiO_2$ films deposited at 10~30 mTorr showed dielectric breakdown at applied voltage of 7 V. However, the films of 500~300 nm thickness deposited at 50 and 70 mTorr showed a leakage current of ${\sim}10^{-8}{\sim}10^{-9}$ A at 100 V.

Arsenic의 첨가량에 따른 방사선 검출센서 (a-Se)의 전기적 특성 비교 (The Comparison of Electric Characteristics of Radiation Detective Sensor(a-Se) with changing composition ratio of Arsenic)

  • 석대우;강상식;이동길;김재형;남상희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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    • pp.391-394
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    • 2002
  • There has recently been much interest and research in developing digital x-ray systems based on using amorphous selenium(a-Se) photoconductors as the image receptor. The amorphous selenium layer that is currently being studied for use as an x-ray photoconductor is not pure a-Se but rather amorphous selenium alloyed with arsenic. We fabricated samples using the selenium and arsenic alloy with various concentrations of the arsenic. In this work, x-ray photoconductor using amorphous selenium alloyed with arsenic were fabricated with different concentrations of the arsenic (0.1 wt.%, 0.3wt.%, 0.5wt.%, 1wt.%, 1.5wt.%, 3wt.%, 5wt.%). The seven kind of samples was fabricated with a-Se alloyed with arsenic through vacuum thermal evaporation. We also investigate the arsenic concentration dependence on the device performance in radiation detector. The electric characteristics of radiation detector devices with changing additive ratio of the arsenic is performed by measuring the x-ray induced photocurrent and integrating it over time to find the total charge. The thickness of a-Se is $100{\mu}m$. Bias voltages $3V/{\mu}m$, $6V/{\mu}m$$9V/{\mu}m$ are applied at the samples. As results, the net charge of a-Se 0.3% As sample is $526.0pC/mR/cm^2$ at $9V/{\mu}m$ bias. The net charge is decreased as with the increasing additive ratio of arsenic.

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IrMn 스핀밸브 박막소자의 폭 크기에 의존하는 자장감응도 (Magnetic Sensitivity Depending on Width of IrMn Spin Valve Film Device)

  • 최종구;이상석
    • 한국자기학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.41-44
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    • 2010
  • NiFe/Cu/NiFe/IrMn 스핀밸브 박막에 대해 Cu의 두께에 의존하는 자장감응도를 조사하였다. Ta(5 nm)/NiFe(8 nm)/Cu(3.5 nm)/NiFe(4 nm)/IrMn(8 nm)/Ta(2.5 nm) 다층박막 구조에 대해 측정한 Minor 자기저항 곡선에서 자기저항비, 자장감응도, 보자력, 층간상호교환결합력은 각각 1.46 %, 2.0 %/Oe, 2.6 Oe, 0.1 Oe 이었다. 광 리소그래피 공정으로 제작한 10가지 다른 폭 크기와 $4.45\;{\mu}m$의 길이를 갖는 GMR-SV 소자의 자장감응도는 폭 크기가 $10\;{\mu}m$에서 $1\;{\mu}m$까지 작아짐에 따라 0.3 %/Oe에서 0.06 %/Oe로 감소하였다.

분말시스압연법에 의한 5 vol%CNT/Al 복합재료의 제조 및 평가 (Fabrication and Evaluation of 5 vol%CNT/Al Composite Material by a Powder in Sheath Rolling Method)

  • 홍동민;김우진;이성희
    • 한국재료학회지
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    • 제23권11호
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    • pp.607-612
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    • 2013
  • A powder in sheath rolling method was applied to the fabrication of a carbon nano tube (CNT) reinforced aluminum composite. A 6061 aluminum alloy tube with outer diameter of 31 mm and wall thickness of 2 mm was used as a sheath material. A mixture of pure aluminum powder and CNTs with a volume content of 5% was filled in the tube by tap filling and then processed to an 85% reduction using multi-pass rolling after heating for 0.5 h at $400^{\circ}C$. The specimen was then further processed at $400^{\circ}C$ by multi-pass hot rolling. The specimen was then annealed for 1 h at various temperatures that ranged from 100 to $500^{\circ}C$. The relative density of the 5vol%CNT/Al composite fabricated using powder in sheath rolling increased with increasing of the rolling reduction, becoming about 97% after hot rolling under 96 % total reduction. The relative density of the composite hardly changed regardless of the increasing of the annealing temperature. The average hardness also had only slight dependence on the annealing temperature. However, the tensile strength of the composite containing the 6061 aluminum sheath decreased and the fracture elongation increased with increasing of the annealing temperature. It is concluded that the powder in sheath rolling method is an effective process for fabrication of CNT reinforced Al matrix composites.