• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권7호
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• pp.5-12
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• 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.

• 대한수의학회지
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• 제32권4호
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• pp.543-553
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• 1992

Properties of unitary ATP-sensitive $K^+$ channels were studied using planar lipid bilayer technique. Vesicles were prepared from bullfrog (Rana catesbeiana) skeletal muscle. ATP-sensitive $K^+$ (K (ATP)) channels were identified by their unitary conductance and sensitivity to ATP. In the symmetrical solution containing 200mM KCI, 10mM Hepes, 1mM EGTA and pH 7.2, single K (ATP) channels showed a linear current-voltage relations with slight inward rectification. Slope conductance at reversal potential was $60.1{\pm}0.43$ pS(n=3)). Micromolar ATP reversibly inhibited the channel activity when applied to the cytoplasmic side. In the range of -50~＋50 mV, the channel activity was not voltage-dependent, but the channel gating within a burst was more frequent at negative voltage range. Varying the concentrations of external/internal KCl(mM) to 40/200, 200/200, 200/100 and 200/40 shifted reversal potentials to $-30.8{\pm}2.9$(n=3), $-1.1{\pm}2.7$(n=3), 10.5 and 30.6(mV), respecrivety. These reversal potentials were close to the expected values by the Nernst equation, indicating nearly ideal selectivity for $K^+$ over $Cl^-$. Under bi-ionic conditions of 200mM external test ions and 200mM internal $K^+$, the reversal potentials for each test ion/K pair were measured. The measured reversal potentials were used for the calculation of the releative permeability of alkali cations to $K^+$ ions using the Goldman-Hodgkin-Katz equation. The permeability sequence of 5 cations relative to $K^+$ was $K^+$(1), $Rb^+$(0.49), $Cs^+$(0.27), $Na^+$(0.027) and $Li^+$(0.021). This sequence was recognized as Eisenman's selectivity sequence IV. In addition, modelling the permeation of $K^+$ ion through ATP-sensitive $K^+$ channel revealed that a 3-barrier 2-site multiple occupancy model can reasonably predict the observed current-voltage relations.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제23권2호
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• pp.267-270
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• 2002

Photodissociations of o-, m-, and p-iodotoluene radical cations were investigated by using Fourier-transform ion cyclotron resonance (FT-ICR) spectrometry. Iodotoluene radical cations were prepared in an ICR cell by a photoionization charge-transfer method. The time-resolved one-photon dissociation spectra were obtained at 532 nm and the identities of $C_7H_7^+$ products were determined by examining their bimolecular reactivities toward toluene-$d_8$. The two-photon dissociation spectra were also recorded in the wavelength range 615-670 nm. The laser power dependence, the temporal variation, and the identities of $C_7H_7^+$ were examined at 640 nm. The mechanism of unimolecular dissociation of iodotoluene radical cations is elucidated: the lowest barrier rearrangement channel leads exclusively to the formation of the benzyl cation, whereas the direct C-I cleavage channel yields the tolyl cations that rearrange to both benzyl and tropylium cations with dissimilar branching ratios among o-, m-, and p-isomers. With a two-photon energy of 3.87 eV at 640 nm, the direct C-I cleavage channel results in the product branching ratio, [tropylium cation]/[benzyl cation], in descending order, 0.16 for meta >0.09 for ortho >0.05 for para.

• 대한전자공학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.23-29
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• 1989

多結晶 薄膜트랜지스터의 電界效果 解析을 위한 物理的인 모델을 제시하였다. 본 논문의 모델에서는 粒子(grain) 하나를 單結晶 트랜지스터로 粒界(grain boundary)를 電位障壁을 갖는 絶緣體로 가정하였다. 따라서 多結晶 薄膜트랜지스터 粒子인 單結晶 트랜지스터들이 粒界를 경계로 직렬연결 되어 있는 것으로 간주하였으며, 粒子에 흐르는 電流는 gradual channel 근사식으로 또 粒界에 흐르는 電流는 터널링 이론으로 계산하였다. 出力特性과 비교하므로써 채널에서의 電位, 電界분포 등을 구하였으며 이결과들을 통해 본 모델을 검토하였다. 본 논문에서 제시한 다결정박막트랜지스터의 전도모델이 문턱전압이상의 素子동작해석에 타당함을 밝혔다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.683-685
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• 2012

본 연구에서는 두개의 게이트단자를 가진 차세대 나노소자인 DGMOSFET에 대하여 문턱전압이하영역에서 발생하는 단채널효과 중 문턱전압 및 드레인유도장벽감소의 변화를 스켈링이론에 따라 분석하고자 한다. 포아송방정식의 분석학적 해를 구하기 위하여 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용함으로써 보다 실험값에 가깝게 해석하였으며 이때 가우시안 함수의 변수인 이온주입범위 및 분포편차 그리고 소자 파라미터인 채널의 두께, 도핑농도 등에 대하여 문턱전압 특성의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 문턱전압이하 특성을 분석할 것이다. 분석결과 스켈링이론 적용시 문턱전압 및 드레인유도장벽감소 현상이 변화하였으며 변화정도는 소자 파라미터에 따라 변화한다는 것을 관찰하였다.

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

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.799-804
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• 2016

본 논문에서는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 상하단 게이트 산화막 두께에 대한 드레인 유도 장벽 감소 현상을 분석하기 위하여 전위장벽에 영향을 미치는 드레인전압에 따른 문턱전압의 변화를 관찰할 것이다. 비대칭 이중게이트 MOSFET는 상단과 하단의 게이트 산화막 두께를 다르게 제작할 수 있는 특징이 있다. 상단과 하단의 게이트 산화막 두께 변화에 따른 드레인 유도 장벽 감소 현상에 대하여 포아송방정식을 이용하여 분석하였다. 결과적으로 드레인 유도 장벽 감소 현상은 상하단 게이트 산화막 두께에 따라 큰 변화를 나타냈다. 상단과 하단 게이트 산화막 두께가 작을수록 드레인 유도 장벽은 선형적으로 감소하였다. 채널길이에 대한 드레인 유도 장벽 감소 값은 비선형적인 관계가 있었다. 고농도 채널도핑의 경우 상단 산화막 두께가 하단 산화막 두께보다 드레인 유도 장벽 감소에 더 큰 영향을 미치고 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권6호
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• pp.1-7
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• 2004

본 논문에서는 2차원 양자 역학적 모델링 및 시뮬레이션(quantum mechanical modeling and simulation)으로써, 자기정렬 이중게이츠 구조(self-aligned double-gate structure)인 FinFET에 관하여 결합된 푸아송-슈뢰딩거 방정식(coupled Poisson and Schrodinger equations)를 셀프-컨시스턴트(self-consistent)한 방법으로 해석하는 수치적 모델을 제안한다. 시뮬레이션은 게이트 길이(Lg)를 10에서 80nm까지, 실리콘 핀 두께($T_{fin}$)를 10에서 40nm까지 변화시켜가며 시행되었다. 시뮬레이션의 검증을 위한 전류-전압 특성을 실험 결과값과 비교하였으며, 문턱 전압 이하 기울기(subthreshold swing), 문턱 전압 롤-오프(thresholdvoltage roll-off), 그리고 드레인 유기 장벽 감소(drain induced barrier lowering, DIBL)과 같은 파라미터를 추출함으로써 단채널 효과를 줄이기 위한 소자 최적화를 시행하였다. 또한, 고전적 방법과 양자 역학적 방법의 시뮬레이션 결과를 비교함으로써,양자 역학적 해석의 필요성을 확인하였다. 본 연구를 통해서, FinFET과 같은 구조가 단채널 효과를 줄이는데 이상적이며, 나노-스케일 소자 구조를 해석함에 있어 양자 역학적 시뮬레이션이 필수적임을 알 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제11권5호
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• pp.202-210
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• 2001

자연산화 $Al_2$O$_3$층이 형성된 하부형태 터널링 자기저항 다층박막이 기본진공도 $10^{-9}$ Torr을 유지하는 UHV 챔버내에서 이온빔 스퍼터링과 dc 마그네트론 스퍼터링 법으로 증착되었다. 제작된 스핀의존터널링 (SDT) 접합소자의 최대 터널링자기저항(TMR)와 최소 접합저항과 면적곱(R$_{j}$ A) 각각 16~17%와 50-60$\Omega$$\mu\textrm{m}$$^2$이었다. 자기장하에서 열처리한 SDT접합에 대한 TMR향상과 (R$_{j}$ A) 감소의 변화는 미미하였다. 접합면적이 81$\mu\textrm{m}$$^2$에서 47$\mu\textrm{m}$$^2$까지 접합크기가 작이짐에 따라 TMR이 증가하고 (R$_{j}$ A)이 감소하는 의존성이 관찰되었다. 이러한 현상을 하부층 단자의 판흐름 저항값 의존효과와 스핀채널효과로 설명하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제33권4호
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• pp.281-285
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• 2020

Oxide semiconductor devices have become increasingly important because of their high mobility and good uniformity. The channel length of oxide semiconductor thin film transistors (TFTs) also shrinks as the display resolution increases. It is well known that reducing the channel length of a TFT is detrimental to the current saturation because of drain-induced barrier lowering, as well as the movement of the pinch-off point. In an organic light-emitting diode (OLED), the lack of current saturation in the driving TFT creates a major problem in the control of OLED current. To obtain improved current saturation in short channels, we fabricated indium gallium zinc oxide (IGZO) TFTs with single gate and double gate structures, and evaluated the electrical characteristics of both devices. For the double gate structure, we connected the bottom gate electrode to the source electrode, so that the electric potential of the bottom gate was fixed to that of the source. We denote the double gate structure with the bottom gate fixed at the source potential as the BGFP (bottom gate with fixed potential) structure. For the BGFP TFT, the current saturation, as determined by the output characteristics, is better than that of the conventional single gate TFT. This is because the change in the source side potential barrier by the drain field has been suppressed.