• 제목/요약/키워드: channel barrier

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Modeling negative and positive temperature dependence of the gate leakage current in GaN high-electron mobility transistors

  • Mao, Ling-Feng
    • ETRI Journal
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    • 제44권3호
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    • pp.504-511
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    • 2022
  • Monte Carlo simulations show that, as temperature increases, the average kinetic energy of channel electrons in a GaN transistor first decreases and then increases. According to the calculations, the relative energy change reaches 40%. This change leads to a reduced barrier height due to quantum coupling among the three-dimensional motions of channel electrons. Thus, an analysis and physical model of the gate leakage current that includes drift velocity is proposed. Numerical calculations show that the negative and positive temperature dependence of gate leakage currents decreases across the barrier as the field increases. They also demonstrate that source-drain voltage can have an effect of 1 to 2 orders of magnitude on the gate leakage current. The proposed model agrees well with the experimental results.

문턱전압이하 영역에서 이중게이트 MOSFET의 스켈링 이론과 단채널효과의 관계 (Relation of Short Channel Effect and Scaling Theory for Double Gate MOSFET in Subthreshold Region)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.1463-1469
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    • 2012
  • 본 연구에서는 문턱전압이하 영역에서 이중게이트 MOSFET에서 스켈링 이론이 단채널효과에 미치는 영향을 관찰하였다. 기존 MOSFET의 경우 출력특성을 일정하게 유지하기 위하여 스켈링 이론을 적용하여 전류 및 스위칭 주파수를 해석하였다. 이중게이트 MOSFET에서 단채널효과에 대한 스켈링 이론의 적용 결과를 분석하기 위하여 문턱전압, 드레인유기장벽감소 및 문턱전압이하 스윙 등을 스켈링 인자에 따라 관찰하였다. 이를 위하여 이미 검증된 포아송방정식의 해석학적 전위분포를 이용하였다. 분석결과 단채널효과 중 문턱전압이 스켈링 인자에 가장 큰 영향을 받는다는 것을 관찰하였다. 특히 채널길이에 스켈링 이론을 적용할 때 가중치를 이용한 변형된 스켈링 이론을 적용함으로써 이중게이트 MOSFET에 가장 타당한 스켈링 이론에 대하여 설명하였다.

Characterization of Edible Film Fabricated with Channel Catfish Ictalurus punctatus Gelatin by Cross-Linking with Transglutaminase

  • Oh, Jun-Hyun
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제15권1호
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    • pp.9-14
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    • 2012
  • The objectives of this research were to improve the film-forming properties of Channel Catfish Ictalurus punctatus skin gelatin (CSG) by cross-linking with transglutaminase (TG), determine and optimize the TG reaction time, and characterize the mechanical and barrier properties of CSG edible film. Cross-linking of CSG was performed by TG for 0, 10, 20, 30, and 40 min at $50^{\circ}C$, and the reaction was confirmed by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). The color and mechanical and barrier properties of edible films fabricated with CSG cross-linked with TG were characterized. Gelatin yields from the extraction ranged from 18.2% to 23.3%. SDS-PAGE exhibited dark bands at 120 and 250 kDa, indicating successful TG-mediated cross-linking. The color of CSG film was not affected by TG cross-linking. The tensile strength of CSG films cross-linked with TG decreased from 42.59 to 21.73 MPa and the percent elongation increased from 42.92% to 76.96% as reaction times increased from 0 to 40 min. There was no significant difference in water vapor permeability of CSG films.

Schottky Barrier Tunnel Field-Effect Transistor using Spacer Technique

  • Kim, Hyun Woo;Kim, Jong Pil;Kim, Sang Wan;Sun, Min-Chul;Kim, Garam;Kim, Jang Hyun;Park, Euyhwan;Kim, Hyungjin;Park, Byung-Gook
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권5호
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    • pp.572-578
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    • 2014
  • In order to overcome small current drivability of a tunneling field-effect transistor (TFET), a TFET using Schottky barrier (SBTFET) is proposed. The proposed device has a metal source region unlike the conventional TFET. In addition, dopant segregation technology between the source and channel region is applied to reduce tunneling resistance. For TFET fabrication, spacer technique is adopted to enable self-aligned process because the SBTFET consists of source and drain with different types. Also the control device which has a doped source region is made to compare the electrical characteristics with those of the SBTFET. From the measured results, the SBTFET shows better on/off switching property than the control device. The observed drive current is larger than those of the previously reported TFET. Also, short-channel effects (SCEs) are investigated through the comparison of electrical characteristics between the long- and short-channel SBTFET.

가우스분포를 이용한 이중게이트 MOSFET의 드레인유기장벽감소분석 (Analysis of Drain Induced Barrier Lowering for Double Gate MOSFET Using Gaussian Distribution)

  • 정학기;한지형;정동수;이종인;권오신
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.878-881
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    • 2011
  • 본 연구에서는 차세대 나노소자인 DGMOSFET에서 발생하는 단채널효과 중 하나인 드레인유기 장벽 감소(Drain Induced Barrier Lowering; DIBL)에 대하여 분석하고자 한다. 포아송방정식을 풀어 전위분포에 대한 분석학적 해를 구할 때 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용함으로써 보다 실험값에 가깝게 해석하였으며 이때 가우시안 함수의 변수인 이온주입범위 및 분포편차 그리고 소자 파라미터인 채널의 두께, 도핑강도 등에 대하여 드레인유기장벽감소의 변화를 관찰하고자 한다. 본 연구의 모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으므로 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 드레인유기장벽감소에 대하여 분석할 것이다.

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낮은 순방향 전압 강하를 갖는 4H-SiC Trench-type Accumulation Super Barrier Rectifier(TASBR) (4H-SiC Trench-type Accumulation Super Barrier Rectifier(TASBR) for Low Forward Voltage drop)

  • 배동우;김광수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.73-76
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    • 2017
  • 실리콘카바이드 소자는 넓은 밴드갭을 갖는 물질로서 많은 주목을 받아왔다. 특히 4H-SiC 쇼트키 배리어 다이오드는 빠른 스위칭 속도와 낮은 순방향 전압강하의 특성으로 인해 널리 사용되고 있다. 그러나 쇼트키 배리어 다이오드의 낮은 신뢰성으로 인한 문제로 대안인 Super Barrier Rectifier(SBR)가 연구되었다. 본 논문은 4H-SiC trench-type accumulation super barrier rectifier(TASBR)를 분석하고 제안한다. 2D 시뮬레이션을 통해 본 구조는 심각한 역방향 저지전압의 감소와 누설전류의 증가가 없는 동시에 순방향 전압 강하는 21.06% 향상됨을 확인 할 수 있었다. 이러한 새로운 정류기 구조를 이용하면 전력손실이 적은 애플리케이션을 기대할 수 있다.

나노구조 이중게이트 MOSFET에서 터널링이 단채널효과에 미치는 영향 (Influence on Short Channel Effects by Tunneling for Nano structure Double Gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.479-485
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    • 2006
  • 이중게이트 MOSFET는 스케일링 이론을 확장하고 단채널효과를 제어 할 수 있는 소자로서 각광을 받고 있다. 단 채널효과를 제어하기 위하여 저도핑 초박막 채널폭을 가진 이중게이트 MOSFET의 경우, 20nm이하까지 스케일링이 가능한 것으로 알려지고 있다. 이 논문에서 는 20m이하까지 스켈링된 이중게이트 MOSFET소자에 대한 분석학석 전송모델을 제시하고자 한다. 이 모델을 이용하여 서브문턱스윙(Subthreshold swing), 문턱전압변화(Threshold voltage rolloff) 드레인유기장벽저하(Drain induced barrier lowering)와 같은 단채널효과를 분석하고자 한다. 제안된 모델은 열방출 및 터널링에 의한 전송효과를 포함하고 있으며 이차원 포아슨방정식의 근사해를 이용하여 포텐셜 분포를 구하였다. 또한 터널링 효과는 Wentzel-Kramers-Brillouin 근사를 이 용하였다. 이 모델을 사용하여 초박막 게이트산화막 및 채널폭을 가진 5-20nm 채널길이의 이중게이트 MOSFET에 대한 서브문턱영역의 전송특성을 해석하였다. 또한 이 모델의 결과값을 이차원 수치해석학적 모델값과 비교하였으며 게이트길이, 채널두께 및 게이트산화막 두께에 대한 관계를 구하기 위하여 사용하였다.

Improvement in the Negative Bias Stability on the Water Vapor Permeation Barriers on ZnO-based Thin Film Transistors

  • 한동석;신새영;김웅선;박재형;박종완
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.450-450
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    • 2012
  • In recent days, advances in ZnO-based oxide semiconductor materials have accelerated the development of thin-film transistors (TFTs), which are the building blocks for active matrix flat-panel displays including liquid crystal displays (LCD) and organic light-emitting diodes (OLED). In particular, the development of high-mobility ZnO-based channel materials has been proven invaluable; thus, there have been many reports of high-performance TFTs with oxide semiconductor channels such as ZnO, InZnO (IZO), ZnSnO (ZTO), and InGaZnO (IGZO). The reliability of oxide TFTs can be improved by examining more stable oxide channel materials. In the present study, we investigated the effects of an ALD-deposited water vapor permeation barrier on the stability of ZnO and HfZnO (HZO) thin film transistors. The device without the water vapor barrier films showed a large turn-on voltage shift under negative bias temperature stress. On the other hand, the suitably protected device with the lowest water vapor transmission rate showed a dramatically improved device performance. As the value of the water vapor transmission rate of the barrier films was decreased, the turn-on voltage instability reduced. The results suggest that water vapor related traps are strongly related to the instability of ZnO and HfZnO TFTs and that a proper combination of water vapor permeation barriers plays an important role in suppressing the device instability.

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CALCULATION OF FLOW FIFLD IN A CHANNEL SUBJECTED TO PRESSURE-BASED BOUNDARY CONDITION

  • 박종흥;이재헌
    • ETRI Journal
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    • 제10권4호
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    • pp.118-126
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    • 1988
  • A numerical analysis was performed for the flow field in the vertical channels consist of dummy cards and active cards to define the hydrodynamic role of dummy card which is often installed in electronic equipment between active cards to control the cooling air distribution. For a given velocity profile at the inlet and a pressure-based boundary condition at the outlet of the computation domain, the percentage of the flow rate distribution through active channel and dummy channel formed by an active card and dummy card, respectively, were investigated. As a result of present analysis, the pecentage of flow rate through active channel increases quadraticaly with the increase of the ratio of the height of barrier to the width of the dummy channel.

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Short Channel GaAs MESFET의 채널전하분포와 채널전하에 의한 전위장벽의 변화 (Potential Barrier Shift Caused by Channel Charge in Short Channel GaAs MESFET)

  • 원창섭;이명수;류세환;한득영;안형근
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.793-799
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    • 2006
  • In this paper, the gate leakage current is first calculated using the experimental method between gate and drain by opening source electrode. the gate to drain current has been obtained with ground source. The difference between two currents has been tested and proves that the electric field generated by channel charge effect against the image force lowering.