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

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Ferroelectric Properties of Seeded SBT Thin Films on the LZO/Si Structure

  • Im, Jong-Hyun;Jeon, Ho-Seung;Kim, Joo-Nam;Lee, Gwang-Geun;Park, Byung-Eun;Kim, Chul-Ju
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.128-129
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    • 2007
  • We fabricated seeded $SrBi_2Ta_2O_9$(SBT) thin films using seeding technique on the $LaZrO_x$ (LZO)/Si structure. To evaluate the ferroelectric properties of seeded SBT thin films, we investigated the crystalline phase, the surface morphology, the capacitance-voltage (C-V) curve and the current density-voltage (J-V) curve of seeded films and then compared with the physical and electrical properties of unseeded films. As the result of that, the characteristics of seeded and unseeded films have a slight difference. Therefore, the ferroelectric properties of seeded SBT thin films are not necessarily superior than unseeded films.

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SiGe p-FinFET의 C-V 특성을 이용한 평균 계면 결함 밀도 추출과 Terman의 방법을 이용한 검증 (Extraction of Average Interface Trap Density using Capacitance-Voltage Characteristic at SiGe p-FinFET and Verification using Terman's Method)

  • 김현수;서영수;신형철
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권4호
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    • pp.56-61
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    • 2015
  • 고주파에서 이상적인 커패시턴스-전압 곡선과 결함이 존재하여 늘어진 커패시턴스-전압 곡선을 SiGe p-FinFET 시뮬레이션을 이용하여 보였다. 두 곡선이 게이트 전압 축으로 늘어진 전압 차이를 이용하여 평균적인 계면 결함 밀도를 구할 수 있었다. 또한 같은 특성을 이용하는 Terman의 방법으로 에너지에 따른 계면 결함 밀도를 추출하고, 동일한 에너지 구간에서 평균값을 구하였다. 전압 차이로 구한 평균 계면 결함 밀도를 Terman의 방법으로 구한 평균값과 비교하여, 두 방법의 결과가 거의 비슷한 평균 계면 결함 밀도를 나타낸다는 것을 검증하였다.

Microwave Annealing을 이용한 MOS Capacitor의 특성 개선

  • 조광원;조원주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.241.1-241.1
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    • 2013
  • 최근 고집적화된 금속-산화막 반도체 metal oxide semiconductor (MOS) 소자는 크기가 점점 작아짐에 따라 얇은 산화막과 다양한 High-K 물질과 전극에 대하여 연구되고 있다. 이러한 소자의 열적 안정성과 균일성을 얻기 위해 다양한 열처리 방법이 사용되고 있으며, 일반적인 열처리 방법으로는 conventional thermal annealing (CTA)과 rapid thermal annealing (RTA)이 많이 이용되고 있다. 본 실험에서는 microwave radiation에 의한 열처리로 소자의 특성을 개선시킬 수 있다는 사실을 확인하였고, 상대적으로 $100^{\circ}C$ 이하의 저온에서도 공정이 이루어지기 때문에 열에 의한 소자 특성의 열화를 억제할 수 있으며, 또한 짧은 처리 시간 및 공정의 단순화로 비용을 효과적으로 절감할 수 있다. 본 실험에서는 metal-oxide-silicon (MOS) 구조의 capacitor를 제작한 다음, 기존의 CTA나 RTA 처리가 아닌 microwave radiation을 실시하여 MOS capacitor의 전기적인 특성에 미치는 microwave radiation 효과를 평가하였다. 본 실험은 p-type Si 기판에 wet oxidation으로 300 nm 성장된 SiO2 산화막 위에 titanium/aluminium (Ti/Al) 금속 전극을 E-beam evaporator로 형성하여 capacitance-voltage (C-V) 특성 및 current-voltage (I-V) 특성을 평가하였다. 그 결과, microwave 처리를 통해 flat band voltage와 hysteresis 등이 개선되는 것을 확인하였고, microwave radiation 파워와 처리 시간을 최적화하였다. 또한 일반적인 CTA 열처리 소자와 비교하여 유사한 전기적 특성을 확인하였다. 이와 같은 microwave radiation 처리는 매우 낮은 온도에서 공정이 이루어짐에도 불구하고 시료 내에서의 microwave 에너지의 흡수가 CTA나 RTA 공정에서의 열에너지 흡수보다 훨씬 효율적으로 이루어지며, 결과적으로 산화막과 실리콘 기판의 계면 특성 개선에 매우 효과적이라는 것을 나타낸다. 따라서, microwave radiation 처리는 향후 저온공정을 요구하는 nano-scale MOSFET의 제작 및 저온 공정이 필수적인 display 소자 제작의 해결책으로 기대한다.

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스핀 코팅으로 제작된 유기 절연체와 P3HT 유기 박막 트랜지스터 특성 (Characteristics of Organic Thin-Film Transistors with Polymeric Insulator and P3HT by Using Spin-Coating)

  • 김중석;장종현;김병민;주병권;박정호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1313-1314
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    • 2007
  • This paper presents organic thin-film transistors (OTFTs) with poly(3-hexylthiophene)(P3HT) semiconductor and several polymeric dielectric materials of poly(vinyl phenol)(PVP), poly(vinyl alcohol)(PVA), and polyimide(PI) by using soluble process. The fabricated OTFT's have inverted staggered structure using transmission line method(TLM) pattern. In order to evaluate the electrical characteristics of the OTFT, capacitance-voltage(C-V) and current-voltage(I-V) were measured. C-V graphs were measured at several frequencies of 100 Hz, 1 kHz, and 1 MHz and ID-VDS graphs according to $V_{GS}$. The current on/off ratio and threshold voltage with each of PVP, PVA, and PI based OTFTs were measured to $10^3$, and -0.36, -0.41, and -0.62 V. Also, the calculated mobility with each of PVP, PVA, and PI was 0.097, 0.095, and 0.028 $cm^{2}V^{-1}s^{-1}$, respectively. In the cases of PVP and PVA, the hole mobility of P3HT was in excellent agreement with the published value of 0.1 $cm^{2}V^{-1}s^{-1}$.

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Frequency-dependent C-V Characteristic-based Extraction of Interface Trap Density in Normally-off Gate-recessed AlGaN/GaN Heterojunction Field-effect Transistors

  • Choi, Sungju;Kang, Youngjin;Kim, Jonghwa;Kim, Jungmok;Choi, Sung-Jin;Kim, Dong Myong;Cha, Ho-Young;Kim, Hyungtak;Kim, Dae Hwan
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제15권5호
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    • pp.497-503
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    • 2015
  • It is essential to acquire an accurate and simple technique for extracting the interface trap density ($D_{it}$) in order to characterize the normally-off gate-recessed AlGaN/GaN hetero field-effect transistors (HFETs) because they can undergo interface trap generation induced by the etch damage in each interfacial layer provoking the degradation of device performance as well as serious instability. Here, the frequency-dependent capacitance-voltage (C-V) method (FDCM) is proposed as a simple and fast technique for extracting $D_{it}$ and demonstrated in normally-off gate-recessed AlGaN/GaN HFETs. The FDCM is found to be not only simpler than the conductance method along with the same precision, but also much useful for a simple C-V model for AlGaN/GaN HFETs because it identifies frequency-independent and bias-dependent capacitance components.

중성입자빔과 ICP 플라즈마로 성장시킨 SiON 박막의 특성 연구

  • 김종식;김대철;이봉주;유석재;이성은;박영춘
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.237-237
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    • 2011
  • 본 연구에서는 중성입자빔과 일반적인 ICP 플라즈마를 이용하여 성장시킨 SiON 박막의 물리적 특성 및 전기적 특성을 비교하여 분석하였다. 중성입자빔 및 ICP 플라즈마를 이용하여 기판 온도 400$^{\circ}C$ 조건에서 공정 시간에 따라 각각의 SiON 박막을 성장시켰으며 SiON 박막에 metal insulator semiconductor(MIS) 구조를 만들어 capacitance-voltage (C-V), current-voltage (I-V) 특성, 박막 두께 및 박막 내의 질소 분포 등을 비교 분석하였다. 기판 온도 400$^{\circ}C$ 조건에서 형성시킨 중성입자빔 및 플라즈마-SiON 박막의 두께는 6.0~10.0 nm, 굴절률 (n)은 1.5~1.8이며, 유전 상수는 4.2~5.0이다. 중성입자빔 SiON 박막의 절연파괴 전압은 약 14 MV/cm 이며, 플라즈마-SiON 박막의 절연파괴전압은 약 9~11 MV/cm 수준으로 중성입자빔-SiON 박막에 비하여 낮은 수준이다. 따라서 중성입자빔을 이용하여 400$^{\circ}C$에서 하전 입자에 의한 손상이 없는 양질의 SiON 박막을 형성시킬 수 있었다.

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CMOS 게이트에 의해서 구동되는 배선 회로의 타이밍 특성 분석 (Analysis of timing characteristics of interconnect circuits driven by a CMOS gate)

  • 조경순;변영기
    • 전자공학회논문지C
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    • 제35C권4호
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    • pp.21-29
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    • 1998
  • As silicon geometry shrinks into deep submicron and the operating speed icreases, higher accuracy is required in the analysis of the propagation delays of the gates and interconnects in an ASIC. In this paper, the driving characteristics of a CMOS gate is represented by a gatedriver model, consisting of a linear resistor $R_{dr}$ and an independent ramp voltage source $V_{dr}$ . We drivered $R_{dr}$ and $V_{dr}$ as the functions of the timing data representing gate driving capability and an effective capacitance $C_{eff}$ reflecting resistance shielding effect by interconnet circuits. Through iterative applications of these equations and AWE algorithm, $R_{dr}$ , $V_{dr}$ and $C_{eff}$ are comuted simulataneously. then, the gate delay is decided by $C_{eff}$ and the interconnect circuit delay is determined by $R_{dr}$ and $V_{dr}$ . this process has been implemented as an ASIC timing analysis program written in C language and four real circuits were analyzed. In all cases, we found less than 5% of errors for both of gate andinterconnect circuit delays with a speedup factor ranging from a few tens to a few hundreds, compared to SPICE.SPICE.

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Memory Characteristics of MOS Capacitors Embedded with Ge Nanocrystals in $HfO_2$ Layers by Ion Implantation

  • Lee, Hye-Ryoung;Choi, Sam-Jong;Cho, Kyoung-Ah;Kim, Sang-Sig
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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    • pp.147-148
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    • 2006
  • Ge nanocrystals(NCs)-embedded MOS capacitors are charactenzed in this work using capacitance-voltage measurement. High-k dielectrics $HfO_2$ are employed for the gate material m the MOS capacitors, and the C-V curves obtained from $O_2-$ and $NH_3$-annealed $HfO_2$ films are analyzed.

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Memory Characteristics of High Density Self-assembled FePt Nano-dots Floating Gate with High-k $Al_2O_3$ Blocking Oxide

  • Lee, Gae-Hun;Lee, Jung-Min;Yang, Hyung-Jun;Kim, Kyoung-Rok;Song, Yun-Heub
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.388-388
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    • 2012
  • In this letter, We have investigated cell characteristics of the alloy FePt-NDs charge trapping memory capacitors with high-k $Al_2O_3$ dielectrics as a blocking oxide. The capacitance versus voltage (C-V) curves obtained from a representative MOS capacitor embedded with FePt-NDs synthesized by the post deposition annealing (PDA) treatment process exhibit the window of flat-band voltage shift, which indicates the presence of charge storages in the FePt-NDs. It is shown that NDs memory with high-k $Al_2O_3$ as a blocking oxide has performance in large memory window and low leakage current when the diameter of ND is below 2 nm. Moreover, high-k $Al_2O_3$ as a blocking oxide increases the electric field across the tunnel oxide, while reducing the electric field across the blocking layer. From this result, this device can achieve lower P/E voltage and lower leakage current. As a result, a FePt-NDs device with high-k $Al_2O_3$ as a blocking oxide obtained a~7V reduction in the programming voltages with 7.8 V memory.

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LCD 백라이트용 외부전극 형광램프의 인버터 회로 해석 (Analysis of Inverter Circuit with External Electrode Fluorescent Lamps for LCD Backlight)

  • 정종문;신명주;이미란;김가을;김정현;김상진;이민규;강미조;신상초;안상현;길도현;유동근;구제환
    • 한국진공학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.587-593
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    • 2006
  • 외부전극 형광램프를 광원으로 하는 백라이트의 저항$(R_L)$과 전기용량(C), 그리고 인버터의 트랜스포머 인덕턴스(L)로 구성된 회로를 분석하였다. 램프의 저항과 전기용량은 램프에 흐르는 전류와 전압의 위상차 및 Q-V 그래프에서 결정된다. 32인치용 EEFL 램프 하나의 저항 값은 $66\;k\Omega$이고 전기용량은 21.61 pF이다. 20 개의 EEFL을 병렬 연결한 백라이트의 저항은 $3.3\;k\Omega$이고 전기용량은 402.1 pF이다. 램프 및 트랜스포머 회로에서 임피던스 매칭 주파수는 2 차 코일의 인덕턴스 $L_2$와 결합계수 k로 나타내며, $\omega_M=1/\sqrt{L_2C(1-k^2)}$ 이다. 램프 시스템의 전류와 전압은 임피던스 매칭 주파수에서 최대값을 갖는다. 이러한 해석 해의 결과는 실험 결과와 잘 일치한다.