• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.167-169
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• 2016

이 논문은 라인 터널링과 포인트 터널링을 모두 고려한 포켓 터널링 전계효과 트랜지스터의 여러가지 구조 및 물질 파라미터에 따른 시뮬레이션 결과를 소개한다. 포켓의 도핑 농도와 두께가 증가할수록 구동전류 $I_{on}$이 증가하고 포켓의 두께와 게이트 절연체의 유전율이 증가할수록 SS(subthreshold swing)가 좋아짐을 보인다. hump 효과는 SS를 나쁘게 하기 때문에 최소화할 수 있도록 최적의 구조를 만들어야 한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.160-162
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• 2016

A compact model of tunnel field effect transistor (TFET) has been developed. The model includes a surface potentia calculation module and a band-to-band-tunneling current module. Model comparison with TCAD shows that the mode calculates TFET surface potential and drain current accurately.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제13권3호
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• pp.245-251
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• 2013

The effect of band-to-band tunneling (BTBT) leads to an obvious increase of the leakage current of junctionless (JL) transistors in the OFF state. In this paper, we propose an effective method to decline the influence of BTBT with the example of n-type double gate (DG) JL metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (MOSFETs). The leakage current is restrained by changing the geometrical shape and the physical dimension of the gate of the device. The optimal design of the JL MOSFET is indicated for reducing the effect of BTBT through simulation and analysis.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권2호
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• pp.655-661
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• 2014

In this paper, a new two dimensional (2D) analytical modeling and simulation for a surrounding gate tunnel field effect transistor (TFET) is proposed. The Parabolic approximation technique is used to solve the 2-D Poisson equation with suitable boundary conditions and analytical expressions for surface potential and electric field are derived. This electric field distribution is further used to calculate the tunneling generation rate and thus we numerically extract the tunneling current. The results show a significant improvement in on-current characteristics while short channel effects are greatly reduced. Effectiveness of the proposed model has been confirmed by comparing the analytical results with the TCAD simulation results.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.166-168
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• 2016

이 논문은 포켓 구조 터널링 전계효과 트랜지스터의 구조에 대한 여러 가지 조건을 소개한다. 포켓의 길이는 길어질수록 $I_{on}$이 더 증가하고, 포켓의 두께는 감소할수록 $I_{on}$이 증가하고, 3nm 보다 얇아질 때 SS는 증가한다. 게이트 절연체는 고유전율 물질을 사용하는 것이 적절하다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제5회(2016년)
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• pp.299-304
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• 2016

2차원 반도체 소재의 경우 물질종류마다 내포하고 있는 고유결함에 의해서 Fermi-Level Pinning 이 발생하여 이로 인한 Schottky Barrier transistor로 동작을 하게 되며, 이는 접합부에 Carrier Injection 정도와 Schottky Barrier을 통과하는 Tunneling 정도에 의해서 소자의 특성이 결정 된다. 본 연구에서는 시뮬레이션을 통하여 2차원 반도체인 $MoS_2$소자를 설계하고, S/D Doping에 따라 접촉 저항 개선 효과와 소자의 동작특성이 어떠한 영향을 미치는지 연구하여 최대 $250cm^2/V{\cdot}sec$의 field effect mobility 의 결과를 얻었다. 또한 S/D doping 에 따라 각 저항 성분의 영향을 분석하였으며 면저항 및 접촉 저항 둘 다 doping 농도가 증가함에 따라 감소하는 결과를 나타내며, S/D doping의 영향은 접촉저항에서 더 크게 나타났다. 더불어 2차원 반도체의 Resistance network model 을 제안하여 subthreshold 영역에서는 $R_{ic}$, saturation 영역에서는 $R_{ish}$ 가 전체저항에서 주요한 변수로 전체저항식에 포함되어야 한다는 것을 시뮬레이션을 통해서 검증하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권5호
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• pp.630-634
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• 2016

We report the computer aided design results for a GaSb/InAs broken-gap gate all around nanowire tunneling FET (TFET). In designing, the semi-empirical tight-binding (TB) method using $sp3d5s^*$ is used as band structure model to produce the bulk properties. The calculated band structure is cooperated with open boundary conditions (OBCs) and a three-dimensional $Schr{\ddot{o}}dinger$-Poisson solver to execute quantum transport simulators. We find an device configuration for the operation voltage of 0.3 V which exhibit desired low sub-threshold swing (< 60 mV/dec) by adopting receded gate configuration while maintaining the high current characteristic ($I_{ON}$ > $100 {\mu}A/{\mu}m$) that broken-gap TFETs normally have.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권5호
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• pp.1654-1659
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• 2014

Tunneling field-effect transistors (TFETs) are very applicable to low standby-power application by their virtues of low off-current ($I_{off}$) and small subthreshold swing (S). However, low on-current ($I_{on}$) of silicon-based TFETs has been pointed out as a drawback. To improve $I_{on}$ of TFET, a gate-all-around (GAA) TFET based on III-V compound semiconductor with InAs/InGaAs/InP multiple-heterojunction structure is proposed and investigated. Its performances have been evaluated with the gallium (Ga) composition (x) for $In_{1-x}Ga_xAs$ in the channel region. According to the simulation results for $I_{on}$, $I_{off}$, S, and on/off current ratio ($I_{on}/I_{off}$), the device adopting $In_{0.53}Ga_{0.47}As$ channel showed the optimum direct-current (DC) performance, as a result of controlling the Ga fraction. By introducing an n-type InGaAs thin layer near the source end, improved DC characteristics and radio-frequency (RF) performances were obtained due to boosted band-to-band (BTB) tunneling efficiency.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.2892-2898
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• 2015

양극성 이중 독립 게이트 실리콘 나노와이어 전계 효과 트랜지스터를 새롭게 제안한다. 제안한 트랜지스터는 극성 게이트와 제어 게이트를 가지고 있다. 극성게이트의 바이어스에 따라서 N형과 P형 트랜지스터의 동작을 결정할 수 있고 제어 게이트의 전압에 따라 트랜지스터의 전류 특성을 제어할 수 있다. 2차원 소자 시뮬레이터를 이용해서 양극성 전류-전압 특성이 동작하도록 두 개의 게이트들과 소스 및 드레인의 일함수를 조사했다. 극성게이트 4.75 eV, 제어게이트 4.5 eV, 소스 및 드레인 4.8 eV일 때 명확한 양극성 특성을 보였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제4회(2015년)
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• pp.350-353
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• 2015

최근 에너지 효율과 소형화측면에서 한계를 보이는 Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor(MOSFET)을 대체할 수 있는 소자로 Tunneling FET(TFET)이 주목받고 있다. 본 논문에서는 탄소나노튜브(Carbon Nanotube, CNT) TFET을 시뮬레이션하여 전자회로의 기본 단위인 인버터(Inverter)를 설계한다. 설계한 인버터의 성능을 CNT-MOSFET 인버터와 비교하여 저전력 디지털 회로로써의 가능성을 확인한다.