• 제목/요약/키워드: flatband voltage shift

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Pt-MIS 커패시터 소자의 수소가스 검지특성 연구 (A Study on Hydrogen Detection Characteristics of the Pt-MIS Capacitor Device)

  • 성영권;이승환;고중혁;이동희
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제48권2호
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    • pp.69-75
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    • 1999
  • The characteristics of $H_2$ gas detection have been investigated using the Pt-MIS capacitor composed of the LPCVD nitride on the oxide. The flat band voltage shift is measured as 0.1 V in 1,000 ppm $H_2$ gas ambient and to be independent of Pt catalyst thickness. It is found that the flatband voltage shift is proportional to the hydrogen concentrations. The response and recovery time of Pt-MIS capacitor are 5 mins and 25 mins respectively. The samples of 30nm thick Pt revealed much higher sensitivity than that of 150nm samples. The samples of 150nm Pt showed that the flatband voltage shift of the device is due to the formation of the dipole layer of the adsorbed hydrogen atoms at the Pt-insulator interface.

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전하주입조건에 따른 비휘발성 MNOS 기억소자의 기억유지특성에 관한 연구 (A Study on the Retention Characteristics with the Charge Injection Conditions in the Nonvolatile MNOS Memories)

  • 이경륜;이상배;이상은;서광열
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1265-1267
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    • 1993
  • The switching and the retention characteristics with the injection conditions(pulse height and pulse width) were investigated in the nonvolatile MNOS memories with thin oxide layer of $23{\AA}$ thick. The shift of flatband voltage was measured using the fast ramp C-V method and experimental results were analized using the previously developed models. It was shown that the experimental results were described quit well by the trap-assisted and modified Fowler-Nordheim tunneling models for the voltage pulse of $15V{\sim}19V,\;24V{\sim}25V$, respectively. However, the direct tunneling model was agreement with experimental values in all range of pulse height. As increasing the initial shift of the flatband voltage, the decay rate was increased. But for the same initial shift of the flatband voltage, the decay rate was smaller for low and long pulse than for high and short one.

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코어-쉘 나노 입자를 포함한 고분자 나노복합체를 사용하여 제작한 비휘발성 메모리의 쉘에 의한 메모리 특성 변화

  • 이민호;윤동열;정재훈;김태환;유의덕;김상욱
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.218-218
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    • 2010
  • 유기물과 무기물이 결합한 유기물/무기물 나노복합체는 차세대 전자 소자 제작에 있어 저전력 및 높은 생산성으로 인해 유용한 소재로 각광받고 있다. 유기물/무기물 나노복합체에 사용되는 물질 중에서 코어-쉘 구조의 나노 입자를 사용한 나노복합체는 나노 입자의 쉘에 의한 메모리 특성의 변화로 인해 차세대 메모리 소자에 응용하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 코어-쉘 나노 입자가 분산되어 삽입된 고분자 박막 구조를 사용한 비휘발성 메모리의 쉘에 의한 메모리 특성 변화에 대한 연구는 비교적 미미하다. 본 연구에서는 CdTe-CdSe 나노 입자가 Poly(9-vinylcarbazol) (PVK) 박막에 분산된 구조를 기억층으로 사용하는 비휘발성 메모리 소자의 제작과 CdSe 쉘 층에 의한 메모리 특성의 변화에 대한 관찰을 수행하였다. 코어-쉘 나노입자에서 쉘의 역할을 알기 위하여 CdTe-CdSe 나노 입자와 CdTe 나노 입자를 각각 PVK에 톨루엔을 사용하여 녹여 나노 입자가 분산된 용액들을 제작하였다. 두 용액을 p-Si 기판 위에 스핀 코팅으로 도포한 후에 열을 가해 나노복합체를 형성하고 Al을 게이트 전극으로 증착한다. 제작된 두 가지 Al/CdTe-CdSe나노 입자+PVK/p-Si 소자와 Al/CdTe나노 입자+PVK/p-Si 소자는 정전용량-전압 (C-V) 측정 결과 히스테리시스 특성이 관찰되었다. CdTe-CdSe 나노 입자를 포함한 소자의 C-V 곡선의 flatband voltage shift는 0.5 V이고, CdTe 나노입자를 포함한 소자의 C-V 곡선의 flatband voltage shift는 1.1 V이다. CdTe-CdSe 나노 입자가 포함된 소자와 CdTe 나노 입자가 포함된 소자의 flatband voltage shift의 차이가 나타나는 원인에 대하여 에너지 밴드 대역도를 사용하여 설명하였다. 본 연구결과는 코어-쉘 나노 입자를 사용하는 비휘발성 메모리 소자에서 쉘에 의한 메모리 특성 변화에 대한 정보를 제공할 것이다.

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비정질 실리론 게이트 구조를 이용한 게이트 산화막내의 붕소이온 침투 억제에 관한 연구 (Suppression of Boron Penetration into Gate Oxide using Amorphous Si on $p^+$ Si Gated Structure)

  • 이우진;김정태;고철기;천희곤;오계환
    • 한국재료학회지
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    • 제1권3호
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    • pp.125-131
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    • 1991
  • pMOS소자의 $p^{+}$게이트 전극으로 다결정실리콘과 비정질실리콘을 사용하여 고온의 열처리 공정에 따른 붕소이온의 침투현상을 high frequency C-V plot, Constant Current Stress Test(CCST), Secondary Ion Mass Spectroscopy(SIMS) 및 Transmission Electron Microscopy(TEM)를 이용하여 비교하였다. C-V plot분석 결과 비정질실리콘 게이트가 다결정실리콘 게이트에 비해 flatband전압의 변화가 작게 나타났으며, 게이트 산화막의 절연파괴 전하밀도에서는 60~80% 정도 향상된 값을 나타내었다. 비정질실리콘 게이트는 증착시 비정질로 형성되는 구조로 인한 얇은 이온주입 깊이와 열처리 공정시 다결정실리콘에 비교하여 크게 성장하는 입자 크기 때문에 붕소이온의 침투 경로가 되는 grain boundary를 감소시켜 붕소이온 확산을 억제한 것으로 생각된다. Electron trapping rate와 flatband 전압 변화와의 관계에 대하여 고찰하였다.

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$N_2O$ 가스에서 열산화한 $SiO_2$ 막의 특성 (Properties of $SiO_2$ film oxidized in $N_2O$ gas)

  • 김동석;최현식;서용진;김태형;김창일;장의구
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1992년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.829-831
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    • 1992
  • Ultrathin metal-oxide-semiconductor(MOS) gate dielectrics have been fabricated by conventional thermal oxidation in $N_2O$ ambient. Compared to oxides grown in $O_2$, $N_2O$ oxides exhibit significantly low flatband voltage and small shift in flatband voltage. $N_2O$ oxidation induces a slight decrease in mobile ionic charge density($N_m$), fixed charge density($N_f$) and surface state charge density($N_{ss}$). This study establishes that $N_2O$ oxides may have a great impact on future MOS ULSI technology in which ultrathin gate dielectrics are required.

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$Al-Al_2O_3-Si$(N형)의 MAS 구조에 있어서 고전계에 의한 Carrier 주인과 트?에 관한 연구 (A Study on Carrier Injection and Trapping by the High Field for MAS (Al-Al2O3-Si(n)) Structure)

  • 이영희;박성희
    • 대한전기학회논문지
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    • 제35권10호
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    • pp.465-472
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    • 1986
  • The present study was carried out to investigate the mechanism which control the voltage instability and the breakdown of CVD Al2O3 on Si substrates. Our sample were metal-Al2O3-Oi Capacitors with both Al and Au field plates. Electron injection and trapping, with resultant positive flatband voltage shift, occur at fields as low as 1-2[MV/cm.] We developed an approximate method for computing the location of the centroid of the trapped electrons. Our results indicate that the electrons are trapped near the injecting interface, at least for fields less than about 5[MV/cm ] Because of continued charging, a true steady state is probably never reached, and the only unique I-V curve is the one obtained initially, when the traps are empty. We measured this I-V curve for both polarities of applied voltage, using a fresh sample for each point. The observed current densities are much larger than those obtained in thermally grawn SiO2.

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산화막의 질화 조건에 따른 트랩 파라미터에 관한 연구 (Study on the Trap Parameters according to the Nitridation Conditions of the Oxide Films)

  • 윤운하;강성준;정양희
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.473-478
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    • 2016
  • 본 논문은 RTP법으로 산화막을 질화시킨 질화산화막으로 MIS 커패시터를 제작하여 avalanche 주입에 따른 캐리어 트랩 특성을 조사하였다. avalanche 주입에 의한 flatband 전압 변화는 두 번의 turn-around가 관찰되었는데 이는 처음 산화막에서 전자 트래핑이 있어나고, 전하 주입에 따라 홀 트래핑에 의한 turn-around 후 다시 전자 트래핑이 일어나는 것을 관찰하였다. 질화 산화막의 캐리어 트랩 파라미터를 결정하기 위하여 실험 결과를 기초로 종류가 다른 여러 트랩을 갖는 계에 대한 캐리어 트래핑을 비교한 결과 실험값과 일치함을 확인하였다.

Scaled MONOS 비휘발성 반도체 기억소자의 기억트랩 조사 (Investigation on the Memory Traps in the Scaled MONOS Nonvolatile Semoconductor Memory Devices)

  • 이상은;김선주;이상배;서광열
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1994년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.46-49
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    • 1994
  • In this paper we investigate the characteristics of switching and memory traps in sealed MONOS nonvolatile memory devices with different nitride thicknesses. We have demonttrated flatband voltage shift of 1V with 5V programming voltage. By fitting the experimental observations with theoretical calculations, trap density and capture cross section of memory trap at the nitride-blocking oxide interface are estimated to be 1.0${\times}$10$\^$13/ cm$\^$-2/ and 8.0${\times}$10$\^$14/ cm$\^$-2/

게이트 금속 변화에 의한 MOS 소자의 C-V 특성 (C-V Characteristics of The MOS Devices by Using different Gate Metals)

  • 최현식;서용진;유석빈;장의구
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1988년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.95-97
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    • 1988
  • The instability of MOS devices is mainly caused by the oxide charges, and as the need to develop the gate metal grows researches for various new metal gate have been performed, and in these researches, the difference work function existing between the metal and the semiconductor should be considered. Here int his paper, the device is made by the sputtering and the LPCVD method using pure Al, compound metal. poly-si, as a gate metal, the result of the research was shown that the work function difference from using different gate metals effects on the flatband voltage shift. This means we can infer that the threshold voltage adjustment is possible by using different gate metals and this whole mechanism makes the devices behavior more stable.

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PEDCVD로 증착된 ILD용 저유전 상수 SiOCH 필름의 특성 (Characterization of low-k dielectric SiOCH film deposited by PECVD for interlayer dielectric)

  • 최용호;김지균;이헌용
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 추계학술대회 논문집 Vol.16
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    • pp.144-147
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    • 2003
  • Cu+ ions drift diffusion in formal oxide film and SiOCH film for interlayer dielectric is evaluated. The diffusion is investigated by measuring shift in the flatband voltage of capacitance/voltage measurements on Cu gate capacitors after bias temperature stressing. At a field of 0.2MV/cm and temperature $200^{\circ}C,\;300^{\circ}C,\;400^{\circ}C,\;500^{\circ}C$ for 10min, 30min, 60min. The Cu+ ions drift rate of $SiOCH(k=2.85{\pm}0.03)$ film is considerable lower than termal oxide. As a result of the experiment, SiOCH film is higher than Thermal oxide film for Cu+ drift diffusion resistance. The important conclusion is that SiOCH film will solve a causing reliability problems aganist Cu+ drift diffuion in dielectric materials.

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