• 전기전자학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.514-519
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• 2015

본 논문에서는 이중 게이트 junctionless MOSFET 의 성능 최적화를 위하여 다중 게이트 형태를 적용하여 평가한다. 금속 게이트들 사이의 일함수가 서로 다르므로 다중 게이트 구조를 적용할 경우 금속게이트 길이에 따라 소스와 드레인 주변의 전위를 조절할 수 있다. 동작 전류와 누설 전류 그리고 동작 전압은 게이트 구조에 의해 조절이 가능하며 이로 인한 동작 특성 최적화가 가능하다. 본 연구에서는 반도체 소자 시뮬레이션을 통하여 junctionless MOSFET 의 최적화를 구현하고 분석하는 연구를 수행 한다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제5권1호
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• pp.45-49
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• 2007

The analytical transport model in subthreshold regime for double gate MOSFET has been presented to analyze the short channel effects such as subthreshold swing, threshold voltage roll-off and drain induced barrier lowering. The present approach includes the quantum tunneling of carriers through the source-drain barrier. Poisson equation is used for modeling thermionic emission current, and Wentzel-Kramers-Brillouin approximations are applied for modeling quantum tunneling current. This model has been used to investigate the subthreshold operations of double gate MOSFET having the gate length of the nanometer range with ultra thin gate oxide and channel thickness under sub-20nm. Compared with results of two dimensional numerical simulations, the results in this study show good agreements with those for subthreshold swing and threshold voltage roll-off. Note the short channel effects degrade due to quantum tunneling, especially in the gate length of below 10nm, and DGMOSFETs have to be very strictly designed in the regime of below 10nm gate length since quantum tunneling becomes the main transport mechanism in the subthreshold region.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권6호
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• pp.10-15
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• 2008

본 논문에서는 UHF RFID 응용을 위한 새로운 NMOS 게이트 교차연결 전류미러형 브리지 정류기를 제시하였다. 제시된 정류기의 직류 변환 특성은 고주파 등가회로를 이용하여 해석하였으며, 주파수 증가에 따른 게이트 누설전류를 회로적인 방법으로 줄일 수 있는 게이트 커패시턴스 감소 기법을 이론적으로 제시하였다. 구해진 결과, 제안한 정류기는 기존의 게이트 교차 연결형 정류기와 거의 같은 직류 출력전압 특성을 보이면서도, 게이트 누설전류가 1/4 이하로 감소하고, 부하저항에서의 소비전력도 30% 이상 감소하며, 부하저항의 변화에 대해 보다 안정적인 직류전압을 공급함을 알 수 있었다. 또한 제안한 정류기는 13.56MHz의 HF(for ISO 18000-3)부터 915MHz의 UHF(for ISO 18000-6) 및 2.45GHz의 마이크로파 대역 (for ISO 18000-4)까지의 전 주파수 범위에 대해 충분히 높고 잘 정류된 직류 변환 특성을 보여 특정 주파수 대역을 사용하는 다양한 RFID 시스템의 트랜스폰더 칩 구동을 위한 범용 정류기로 사용될 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.762-765
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• 2013

본 연구에서는 이중게이트 MOSFET의 게이트 산화막 두께의 변화에 따른 문턱전압이하 전류의 변화를 분석하였다. 이를 위하여 이중게이트 MOSFET의 채널 내 전위분포를 구하기 위하여 포아송방정식을 이용하였으며 이때 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용하였다. 전위분포는 경계조건을 이용하여 채널크기에 따른 해석학적인 함수로 구하였다. 가우시안 함수의 변수인 이온주입범위 및 분포편차 그리고 게이트 산화막 두께 등에 대하여 문턱전압이하 전류 특성의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 전위모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 문턱전압이하 전류 특성을 분석하였다. 분석결과, 문턱전압이하 전류는 게이트 산화막 두께 및 가우시안 분포함수의 변수 등에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.425-430
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• 2014

본 연구에서는 이중게이트 MOSFET의 게이트 산화막 두께 변화에 따른 문턱전압이하 전류의 변화를 분석하였다. 이중게이트 MOSFET의 채널 내 전위분포를 구하기 위하여 포아송방정식을 이용하였으며 이때 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용하였다. 전위분포는 경계조건을 이용하여 채널크기에 따른 해석학적인 함수로 구하였다. 가우시안 함수의 변수인 이온주입범위 및 분포편차 그리고 게이트 산화막 두께 등에 대하여 문턱전압이하 전류 특성의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 전위모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 문턱전압이하 전류 특성을 분석하였다. 분석결과, 문턱전압이하 전류는 게이트 산화막 두께 및 가우시안 분포함수의 변수 등에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.339-339
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• 2012

현재 MOS 소자에 사용되고 있는 $SiO_2$ 산화막은 그 두께가 얇아짐에 따라 Gate Leakage current와 여러 가지 신뢰성 문제가 대두되고 있고, 이를 극복하고자 High-k물질을 사용하여 기존에 발생했던 Gate Leakage current와 신뢰성 문제를 해결하고자 하고 있다. 본 실험에서는 High-k(hafnium) Gate Material에 온도 변화를 주었을 때 여러 가지 전기적인 특성 변화를 보는 방향으로 연구를 진행하였다. 기본적인 P-Type Si기판을 가지고, 그 위에 있는 자연적으로 형성된 산화막을 제거한 후 Hafnium Gate Oxide를 Atomic Layer Deposition (ALD)를 이용하여 증착하고, Aluminium을 전극으로 하는 MOS-Cap 구조를 제작한 후 FGA 공정을 진행하였다. 마지막으로 $300^{\circ}C$, $450^{\circ}C$로 30분정도씩 Annealing을 하여, 온도 조건이 다른 3가지 종류의 샘플을 준비하였다. 3가지 샘플에 대해서 각각 I-V (Gate Leakage Current), C-V (Mobile Charge), Interface State Density를 분석하였다. 그 결과 Annealing 온도가 올라가면 Leakage Current와 Dit(Interface State Density)는 감소하고, Mobile Charge가 증가하는 것을 확인할 수가 있었다. 본 연구는 향후 High-k 물질에 대한 공정 과정에서의 다양한 열처리에 따른 전기적 특성의 변화 대한 정보를 제시하여, 향후 공정 과정의 열처리에 대한 방향을 잡는데 도움이 될 것이라 판단된다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제9권10호
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• pp.1001-1007
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• 1996

The conduction mechanisms of the off-current in low temperature (.leq. >$600^{\circ}C$) processed polycrystalline silicon thin film transistors (LTP poly-Si TFT'S) have been systematically studied. Especially, the temperature and bias dependence of the off-current between hydrogenated and nonhydrogenated poly-Si TFT's were investigated and compared. The off-current of nonhydrogenated poly-Si TF's is because of a resistive current at low gate and drain voltage, thermally activated current at high gate and low drain voltage, and Poole-Frenkel emission current in the depletion region near the drain at high gate and drain voltage. After hydrogenation it has shown that the off -current mechanism is caused mainly by thermal activation and that the field-induced current component is suppressed.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제10권2호
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• pp.134-142
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• 2010

A comparative study on the trade-off between the drive current and the total gate capacitance in double-gate (DG) and triple-gate (TG) FinFETs is performed by using 3-D device simulation. As the first result, we found that the optimum ratio of the hardmask oxide thickness ($T_{mask}$) to the sidewall oxide thickness ($T_{ox}$) is $T_{mask}/T_{ox}$=10/2 nm for the minimum logic delay ($\tau$) while $T_{mask}/T_{ox}$=5/1~2 nm for the maximum intrinsic gate capacitance coupling ratio (ICR) with the fixed channel length ($L_G$) and the fin width ($W_{fin}$) under the short channel effect criterion. It means that the TG FinFET is not under the optimal condition in terms of the circuit performance. Second, under optimized $T_{mask}/T_{ox}$, the propagation delay ($\tau$) decreases with the increasing fin height $H_{fin}$. It means that the FinFET-based logic circuit operation goes into the drive current-dominant regime rather than the input gate load capacitance-dominant regime as $H_{fin}$ increases. In the end, the sensitivity of $\Delta\tau/{\Delta}H_{fin}$ or ${{\Delta}I_{ON}}'/{\Delta}H_{fin}$ decreases as $L_G/W_{fin}$ is scaled-down. However, $W_{fin}$ should be carefully designed especially in circuits that are strongly influenced by the self-capacitance or a physical layout because the scaling of $W_{fin}$ is followed by the increase of the self-capacitance portion in the total load capacitance.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.918-923
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• 1998

Poly-silicon thin film transistors were fabricated on quartz substrates by high temperature processes. Electrical characteristics were measured and compared for 3 transistor structures of Standard Inverted Gate(SIG), Lightly Doped Drain(LDD), and Dual Gate(DG). Leakage currents of DG and LDD TFT's were smaller that od SIG transistor, while ON-current of LDD transistor is much smaller than that of SIG and DG transistors. Temperature dependence of the leakage currents showed that SIG and DG TFT's had thermal generation current at small drian bias and Frenkel-Poole emission current at hight gate and drain biases, respectively. In case of LDD transistor, thermal generation was the dominant mechanism of leakage current at all bias conditions. It was found that the leakage current was closely related to the reduction of the electric field in the drain depletion region.

• 전기학회논문지
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• 제58권8호
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• pp.1580-1584
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• 2009

We have theoretically analyzed the monolithic integration of vertical cavity lasers with depleted optical thyristor (VCL-DOT) structure and experimentally demonstrated optical logic gates such as AND-gate, OR-gate, and INVERTER implemented by VCL-DOT for an optical programmable gate array. The optical AND and OR gates have been realized by changing a input bias of the single VCL-DOTs and all kinds of optical logic functions are also implemented by adjusting an intensity of the reference input beams into the differential VCL-DOTs. To achieve the high sensitivity, high slope efficiency and low threshold current, a small active region of lasing part and a wide detecting area are simultaneously designed by using a selective oxidation process. The fabricated devices clearly show nonlinear s-shaped current-voltage characteristics and lasing characteristics of a low threshold current with 0.65 mA and output spectrum at 854 nm.