• 제목/요약/키워드: capacitance - voltage (C-V)

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Metal/Ferroelectric/Insulator/Semiconductor 구조의 결정 구조 및 전기적 특성에 관한 연구 (Characteristics of the Crystal Structure and Electrical Properties of Metal/Ferroelectric/Insulator/Semiconductor)

  • 신동석;최훈상;최인훈;이호녕;김용태
    • 한국진공학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.195-200
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    • 1998
  • 본 연구에서는 강유전체 박막의 게이트 산화물로 사용한 $Pt/SrBi_2Ta_2O_9(SBT)/CeO_2/Si(MFS)$와 Pt/SBT/Si(MFS) 구조의 결정 구조 및 전기적 성질 의 차이를 연구하였다. XRD 및 SEM 측정 결과 SBT/$CeO_2$/Si박막은 약5nm정도의 $SiO_2$층 이 형성되었고 비교적 평탄한 계면의 미세구조를 가지는 반면, SBT/Si는 각각 약6nm와 7nm정도의 $SiO_2$층과 비정질 중간상층이 형성되었음을 알 수 있다. 즉 CeO2 박막을 완충층 으로 사용함으로써 SBT박막과 Si기판의 상호 반응을 적절히 억제할 수 있음을 확인하였다. Pt/SBT/$CeO_2/Pt/SiO_2$/와 Pt/SBT/Pt/$SiO_2$/Si구조에서 Polarization-Electric field(P-E) 특 성을 비교해 본 결과 CeO2박막의 첨가에 따라 잔류분극값은 감소하였고 항전계값은 증가하 였다. MFIS구조에서 memory window값은 항전계값과 직접적 관련이 있으므로 이러한 항 전계값의 증가는 MFIS구조에서의 memory window값이 증가할 수 있음을 나타낸다. Pt-SBT(140nm)/$CeO_2$(25nm)/Si구조에서 Capacitance-Voltage(C-V) 측정 결과로부터 동작 전압 4-6V에서 memory wondows가 1-2V정도로 나타났다. SBT박막의 두께가 증가할수록 memory window값은 증가하였는데 memory wondows가 1-2V정도로 나타났다. SBT박막의 두께가 증가할수록 memory window값은 증가하였는데 이는 SBT박막에 걸리는 전압강하가 증가하기 때문인 것으로 생각되어진다. Pt/SBT/$CeO_2$/Si의 누설전류는 10-8A/cm2정도였고 Pt/SBT/Si 구조에서는 약10-6A/cm2정도로 약간 높은 값을 나타내었다.

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metal-oxide-silicon-on-insulator 구조에서 고정 산화막 전하가 미치는 영향 (Effect of the fixed oxide charge on the metal-oxide-silicon-on-insulator structures)

  • 조영득;김지홍;조대형;문병무;고중혁;하재근;구상모
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.83-83
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    • 2008
  • Metal-oxide-silicon-on-insulator (MOSOI) structures were fabricated to study the effect caused by reactive ion etching (RIE) and sacrificial oxidation process on silicon-on-insulator (SOI) layer. The MOSOI capacitors with an etch-damaged SOI layer were characterized by capacitance-voltage (C-V) measurements and compared to the sacrificial oxidation treated samples and the reference samples without etching treatment. The measured C-V curves were compared to the numerical results from 2-dimensional (2-D) simulations. The measurements revealed that the profile of C-V curves significantly changes depending on the SOI surface condition of the MOSOI capacitors. The shift in the measured C-V curves, due to the difference of the fixed oxide charge ($Q_f$), together with the numerical simulation analysis and atomic force microscopy (AFM) analysis, allowed extracting the fixed oxide charges ($Q_f$) in the structures as well as 2-D carrier distribution profiles.

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PEMFC 전극촉매 Pt/C와 PtCo/C의 촉매 지지체 열화비교 (Comparison of Catalyst Support Degradation of PEMFC Electrocatalysts Pt/C and PtCo/C)

  • 오소형;한유한;정민철;유동근;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권3호
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    • pp.341-347
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    • 2023
  • PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cells)에서 PtCo/C 합금 촉매가 성능이나 내구성에서 우수하여 많이 사용되고 있다. 그러나 높은 전압에서(1.0~1.5 V) 평가되는 촉매 지지체 내구성에 관한 연구는 별로 보고 되지 않았다. 본 연구에서는 PtCo/C 촉매와 Pt/C 촉매에 촉매 지지체 가속 열화 프로토콜을 적용한 후 내구성을 비교하였다. 1.0↔1.5V 전압 변화 사이클 반복 후에 촉매 비활성도(Mass activity)와 전기화학적 활성면적(ECSA), 전기이중층 용량(DLC), Pt 용해와 입자 성장 등을 분석하였다. 전압변화 2,000 사이클 후 PtCo/C 촉매는 Pt/C 촉매에 비해 0.9 V에서 촉매 무게당 전류밀도가 1.5배 이상 감소하였다. 이와 같은 결과는 PtCo/C 촉매의 카본지지체의 열화 속도가 Pt/C 촉매보다 높기 때문이었다. Pt/C 촉매는 PtCo/C 촉매보다 촉매층의 ECSA 감소가 1.5배 이상 높았지만 Pt/C 촉매의 카본 지지체 부식이 작아 I-V 성능 감소가 작았다. PtCo/C 촉매의 고전압 내구성 향상을 위해서는 카본 지지체 내구성 향상이 필수적임을 보였다.

급속열처리산화법으로 형성시킨 $SiO_2$/나노결정 Si의 전기적 특성 연구 (Electrical properties of metal-oxide-semiconductor structures containing Si nanocrystals fabricated by rapid thermal oxidation process)

  • 김용;박경화;정태훈;박홍준;이재열;최원철;김은규
    • 한국진공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.44-50
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    • 2001
  • 전자빔증착법과 이온빔의 도움을 받는 전자빔 증착법(ion beam assisted electron beam deposition; IBAED)법으로 비정질 Si(-200nm) 박막을 p-Si 기판위에 성장하고 이 두 구조를 급속열처리산화(Rapid Thermal Oxidation; RTO)를 시킴으로서 $SiO_2$/나노결정 Si(nanocrystal Si)/p-Si구조를 형성하였다. 그 후 시료 위에 Au 막을 증착함으로서 최종적으로 나노결정이 함유된 MOS(metal-oxide-semiconductor)구조를 완성하였다. 이 MOS구조내의 나노결정 Si의 전하충전 특성을 바이어스 sweep 비율을 변화시키면서 Capacitance-Voltage(C-V) 특성을 측정하여 조사하였다. 전자빔증착시료의 경우에는 $\DeltaV_{FB}$(flatband voltage shift)가 1V 미만의 작은 C-V 이력곡선이 관측된 반면 IBAED 시료의 경우는 $\DeltaV_{FB}$가 22V(2V/s Voltage Sweep비율) 이상인 대단히 큰 C-V 이력곡선이 관측되었다. 전자빔증착중 Ar ion beam을 조사하면 표면 흡착원자이동이 활성화되고 따라서 비정질 Si내에 Si의 핵 생성율이 증가하여 후속 급속열처리산화공정중 이 높은 농도의 핵들이 나노결정 Si으로 자라나게 되고 이렇게 형성된 높은 농도의 나노결정의 전하 충전 및 방전현상이 큰 이력곡선을 나타내는 원인이라고 생각된다. 따라서 IBAED 방법이 고농도의 나노결정 Si을 형성시키는데 유용한 방법이라고 판단된다.

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두 가지 타입의 CuPC FET 전극 구조에서의 전기적 특성 (Electrical Properties of CuPc FET Using Two-type Electrode Structure)

  • 이원재;이호식
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권12호
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    • pp.988-991
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    • 2011
  • We fabricated a copper phthalocyanine (CuPc) based field-effect transistor with different device structure as a bottom and top contact FET. Also, we used a $SiO_2$ as a gate insulator and analyzed using a current-voltage (I-V) characteristics of the bottom and top contact CuPc FET device. In order to discuss the channel formation, we were observed the capacitance-gate voltage(C-V) characteristics of the bottom and top contact CuPc FET device.

$F_{16}CuPC$를 활성층으로 사용한 유기전계효과트랜지스터의 바이폴라 특성연구 (Bipolar Characteristics of Organic Field-effect Transistor Using F16CuPc with Active Layer)

  • 이호식;박용필;천민우;김태곤;김영표
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.303-304
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    • 2009
  • We fabricated organic field-effect transistors (OFETs) based a fluorinated copper phthalocyanine. ($F_{16}CuPc$) as an active layer. And we observed the surface morphology of the $F_{16}CuPc$ thin film. The $F_{16}CuPc$ thin film thickness was 40nm, and the channel length was $50{\mu}m$, channel width was 3mm. We observed the typical current-voltage (I-V) characteristics and capacitance-voltage (C-V) in $F_{16}CuPc$ FET and we calculated the effective mobility.

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F16CuPc를 이용한 Field Effect Transistor의 전기적 특성 연구 (Electrical Properties of Field Effect Transistor using F16CuPc)

  • 이호식;박용필;천민우
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.389-390
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    • 2008
  • We fabricated organic field-effect transistors (OFETs) based a fluorinated copper phthalocyanine ($F_{16}CuPc$) as an active layer. And we observed the surface morphology of the $F_{16}CuPc$ thin film. The $F_{16}CuPc$ thin film thickness was 40nm, and the channel length was $50{\mu}m$, channel width was 3mm. We observed the typical current-voltage (I-V) characteristics and capacitance-voltage (C-V) in $F_{16}CuPc$ FET and we calculated the effective mobility.

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F16CuPc를 활성층으로 사용한 FET의 특성 연구 (Properties of FET using Activative Materials with F16CuPc)

  • 이호식;박용필
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.43-44
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    • 2009
  • We fabricated organic field-effect transistors (OFETs) based a fluorinated copper phthalocyanine ($F_{16}CuPc$) as an active layer. And we observed the surface morphology of the $F_{16}CuPc$ thin film. The $F_{16}CuPc$ thin film thickness was 40nm, and the channel length was $50{\mu}m$, channel width was 3mm. We observed the typical current-voltage (I-V) characteristics and capacitance-voltage (C-V) in $F_{16}CuPc$ FET and we calculated the effective mobility.

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ALD방법으로 성장된 $HfO_2$/Hf/Si 박막의 전기적 특성 (Electrical Characterization of $HfO_2$/Hf/Si(sub) Films Grown by Atomic Layer Deposition)

  • 이대갑;도승우;이재성;이용현
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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    • pp.565-566
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    • 2006
  • In this work, We study electrical characterization of $HfO_2$/Hf/Si films grown by Atomic Layer Deposition(ALD). Through AES(Auger Electron Spectroscopy), capacitance-voltage(C-V) and current-voltage(I-V) analysis, the role of Hf layer for the better $HfO_2$/Si interface property was investigated. We found that Hf metal layer in our structure effectively suppressed the generation of interfacial $SiO_2$ layer between $HfO_2$ film and silicon substrate.

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F16CuPc를 이용한 FET의 전기적 특성 연구 (Electrical Properties of FET using F16CuPc)

  • 이호식;박용필
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.504-505
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    • 2008
  • We fabricated organic field-effect transistors (OFETs) based a fluorinated copper phthalocyanine ($F_{16}CuPc$) as an active layer. And we observed the surface morphology of the $F_{16}CuPc$ thin film. The $F_{16}CuPc$ thin film thickness was 40nm, and the channel length was $50{\mu}m$, channel width was 3mm. We observed the typical current-voltage (I-V) characteristics and capacitance-voltage (C-V) in $F_{16}CuPc$ FET and we calculated the effective mobility.

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