• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.14 no.7
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• pp.546-550
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• 2001

A new Lateral Trench Insulated Gate Bipolar Transistor(LTIGBT) with p$^{+}$ diverter was proposed to improve the characteristics of the conventional LTIGBT. The forward blocking voltage of the proposed LTIGBT with p$^{+}$ diverter was about 140V. That of the conventional LTIGBT of the same size was 105V. Because the p$^{+}$ diverter region of the proposed device was enclosed trench oxide layer, he electric field moved toward trench-oxide layer, and punch through breakdown of LTIGBT with p$^{+}$ diverter was occurred, lately. Therefore, the p$^{+}$ diverter of the proposed LTIGBT didn't relate to breakdown voltage in a different way the conventional LTIGBT. The Latch-up current densities of the conventional LTIGBT and proposed LTIGBT were 540A/$\textrm{cm}^2$, and 1453A/$\textrm{cm}^2$, respectively. The enhanced latch-up capability of the proposed LTIGBT was obtained through holes in the current directly reaching the cathode via the p$^{+}$ divert region and p$^{+}$ cathode layer beneath n$^{+}$ cathode layer./ cathode layer.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.11a
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• pp.207-209
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• 2004

Currently, for satisfying the needs of scaled MOSFET's a high quality thin oxide dielectric is desired because the properties of conventional $SiO_2$ film are not acceptable for these very small sized transistors. As an alternative gate dielectric have drawn considerable alternation due to their superior performance and reliability properties over conventional $SiO_2$, to obtain the superior characteristics of ultra thin dielectric films, $N_2O$ grown thin oxynitride has been proposed as a dielectric growtuanneal ambient. In this study the authors observed process characteristics of $N_2O$ grown thin dielectric. In view points of the process characteristics of MOS capacitor, the sheet resistance of 4.07$[\Omega/sq.]$, the film stress of $1.009e^{10}[dyne/cm^2]$, the threshold voltage$(V_t)$ of 0.39[V], the breakdown voltage(BV[V]) of 11.45[V] was measured in PMOS. I could achieve improved electrical characteristics and reliability for deep submicron MOSFET devices with $N_2O$ thin oxide.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.128-129
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• 2008

The annealing effects of $SiO_2/Si_3N_4$ stacked tunneling dielectrics were investigated. I-V characteristics of band gap engineered tunneling gate stacks consisted of $Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$(NON), $SiO_2/Si_3N_4/SiO_2$(ONO) dielectrics were evaluated and compared with $SiO_2$ single layer using the MOS(Metal-Oxide-Semiconductor) capacitor structure. The leakage currents of engineered tunneling barriers (ONO, NON stacks) are lower than that of the conventional $SiO_2$ single layer at low electrical field. Meanwhile, the engineered tunneling barriers have larger tunneling current at high electrical field and improved electrical characteristics by annealing processes than $SiO_2$ layer.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• v.5 no.2
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• pp.69-76
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• 2005

Interface-trap density, lifetime and Schottky barrier height of erbium-silicided Schottky diode are evaluated using equivalent circuit method. The extracted interface trap density, lifetime and Schottky barrier height for hole are determined as $1.5{\times}10^{13} traps/cm^2$, 3.75 ms and 0.76 eV, respectively. The interface traps are efficiently cured by $N_2$ annealing. Based on the diode characteristics, various sizes of erbium- silicided/platinum-silicided n/p-type Schottky barrier metal-oxide-semiconductor field effect transistors (SB-MOSFETs) are manufactured from 20 m to 35nm. The manufactured SB-MOSFETs show excellent drain induced barrier lowering (DIBL) characteristics due to the existence of Schottky barrier between source and channel. DIBL and subthreshold swing characteristics are compatible with the ultimate scaling limit of double gate MOSFETs which shows the possible application of SB-MOSFETs in nanoscale regime.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.30 no.8
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• pp.901-906
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• 2006

In this paper, the power amplifier using active bias circuits for LDMOS(Lateral Diffused Metal Oxide Semiconductor) MRF-21180 is designed and fabricated. According to change the temperature, the gate voltage of LDMOS is controlled by the fabricated active bias circuits which is made of PNP transistor to suppress drain current. The driving amplifier using MRF-21125 and MRF-21060 is made to drive the LDMOS MRF-21180 power amplifier. The variation of current consumption in the fabricated 60 watt power amplifier has an excellent characteristics of less than 0.1 A, whereas a passive biasing circuit dissipates more than 0.5 A. The implemented power amplifier has the gain over 9 dB, the gain flatness of less than $\pm$0.1 dB and input and output return loss of less than -6 dB over the frequency range 2.11 $\sim$ 2.17 GHz. The DC operation point of this power amplifier at temperature variation 0 $^{\circ}C$ to 60 $^{\circ}C$ is fixed by active bias circuit.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.216-216
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• 2010

Floating gate를 이용한 플래시 메모리와 달리 질화막을 트랩 저장층으로 이용한 silicon-oxide-silicon nitride-oxide silicon (SONOS) 구조의 플래시 메모리 소자는 동작 전압이 낮고, 공정과정이 간단하며 비례 축소가 용이하여 고집적화하는데 유리하다. 그러나 SONOS 구조의 플래시 메모리소자는 비례 축소함에 따라 단 채널 효과와 펀치스루 현상이 커지는 문제점이 있다. 비례축소 할 때 발생하는 문제점을 해결하기 위해 플래시 메모리 소자를 FinFET과 같이 구조를 변화하는 연구는 활발히 진행되고 있으나, 플래시 메모리 소자를 제작하는 기판의 변화에 따른 메모리 소자의 전기적 특성 변화에 대한 연구는 많이 진행되지 않았다. 본 연구에서는 silicon-on insulator (SOI) 기판의 유무에 따른 멀티비트를 구현하기 위한 듀얼 게이트 가진 SONOS 구조를 가진 플래시 메모리 소자의 subthreshold 전압 영역에서의 전기적 특성 변화를 조사 하였다. 게이트 사이의 간격이 감소함에 따라 SOI 기판이 있을 때와 없을 때의 전류-전압 특성을 TCAD Simulation을 사용하여 계산하였다. 전류-전압 특성곡선에서 subthreshold swing을 계산하여 비교하므로 SONOS 구조의 플래시 메모리 소자에서 SOI 기판을 사용한 메모리 소자가 SOI 기판을 사용하지 않은 메모리 소자보다 단채널효과와 subthreshold swing이 감소하였다. 비례 축소에 따라 SOI 기판을 사용한 메모리 소자에서 단채널 효과와 subthreshold swing이 감소하는 비율이 증가하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.125-125
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• 2011

Silicon-oxide-silicon nitride-oxide silicon (SONOS) 구조를 가진 플래쉬 메모리 소자는 기존의 floating gate (FG)를 이용한 플래쉬 메모리 소자에 비해 구동 전압이 낮고, 공정 과정이 간단할 뿐만 아니라 비례 축소가 용이하다는 장점 때문에 차세대 플래쉬 메모리 소자로 많은 연구가 진행되고 있다. SONOS 구조를 가진 플래쉬 메모리에서 소자의 셀 사이즈가 감소함에 따라 발생하는 인접한 셀 간의 간섭 현상에 대한 연구가 소자의 성능 향상에 필요하다. 본 연구에서는 SONOS 구조를 가진 플래쉬 메모리에서 소자의 셀 사이즈가 작아짐에 따라 발생하는 인접한 셀 간의 간섭 현상에 대해 recess field 의 깊이에 따른 변화를 조사하였다. 게이트의 길이가 30nm 이하인 SONOS 구조를 가진 플래쉬 메모리 소자의 구조에서 recess field의 깊이의 변화에 따른 소자의 전기적 특성을 삼차원 시뮬레이션 툴인 sentaurus를 사용하여 계산하였다. 커플링 효과를 확인하기 위해 선택한 셀의 문턱전압이 주변 셀들의 프로그램 상태에 미치는 영향을 관찰하였다. 본 연구에서는 SONOS 구조를 가진 플래쉬 메모리에서 셀 사이에 recess field 를 삽입함으로 인접 셀 간 발생하는 간섭현상의 크기를 줄일 수 있음을 시뮬레이션 결과를 통하여 확인하였다. 시뮬레이션 결과는 recess field 깊이가 증가함에 따라 인접 셀 간 발생하는 간섭현상의 크기가 감소한 반면에 subthreshold leakage current가 같이 증가함을 보여주었다. SONOS 구조를 가진 플래쉬 메모리 소자의 성능향상을 위하여 recess field의 깊이를 최적화 할 필요가 있다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.77.1-77.1
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• 2012

Zn 기반 산화물 반도체는 기존의 비정질 Si에 비해 저온공정에도 불구하고 높은 이동도, 투명하다는 장점으로 인해 차세대 디스플레이용 백플레인 소자로 주목받고 있다. 산화물 트랜지스터는 우수한 소자특성을 보여주고 있지만, 온도, 빛, 그리고 게이트 바이어스 스트레스에 의한 문턱전압의 불안정성이 문제의 문제를 해결해야한다. 산화물 반도체의 문턱전압의 불안정성은 유전체와 채널층의 계면 혹은 채널에서의 charge trap, photo-generated carrier, ads-/desorption of molecular 등의 원인으로 보고되고 있어, 고신뢰성의 산화물 채널층을 성장하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 최근, 산화물 트랜지스터의 다양한 조건에서의 문턱전압의 불안정성을 해결하기 위해 산화물의 주된 결함으로 일컬어지고 있는 산소결핍을 억제하기 위해 성장공정의 제어 그리고, 산소와의 높은 binding energy를 같은 Al, Hf, Si 등과 같은 원소를 첨가하여 향상된 소자의 특성이 보고되고 있지만, 줄어든 산소공공으로 인해 이동도가 저하되는 문제점이 야기되고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 최근에는 Buried layer의 삽입 혹은 bi-channel 등과 같은 방안들이 제안되고 있다. 본 연구는 atomic layer deposition을 이용하여 AZO bureid layer가 적용된 ZnO 트랜지스터의 특성과 안정성에 대한 연구를 하였다. 다결정 ZnO 채널은 유전체와의 계면에 많은 interface trap density로 인해 positive gate bias stress에 의한 문턱전압의 불안정성을 보였지만, AZO층이 적용된 ZnO 트랜지스터는 줄어든 interface trap density로 인해 향산된 stability를 보였다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• v.16 no.4
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• pp.183-186
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• 2015

This research investigates the impact of charge spreading on the data retention of three-dimensional (3D) silicon-oxide-nitride-oxide-silicon (SONOS) flash memory where the charge trapping layer is shared along the cell string. In order to do so, this study conducts an electrical analysis of the planar SONOS test pattern where the silicon nitride charge storage layer is not isolated but extends beyond the gate electrode. Experimental results from the test pattern show larger retention loss in the devices with extended storage layers compared to isolated devices. This retention degradation is thought to be the result of an additional charge spreading through the extended silicon nitride layer along the width of the memory cell, which should be improved for the successful 3-D application of SONOS flash devices.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.134-135
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• 2008

Ultra-thin $SiO_2/ZrO_2$ dielectrics were deposited by atomic layer chemical vapor deposition (ALCVD) method for non-volatile memory application. Metal-oxide-semiconductor (MOS) capacitors were fabricated by stacking ultra-thin $SiO_2$ and $ZrO_2$ dielectrics. It is found that the tunneling current through the stacked dielectric at the high voltage is lager than that through the conventional silicon oxide barrier. On the other hand, the tunneling leakage current at low voltages is suppressed. Therefore, the use of ultra-thin $SiO_2/ZrO_2$ dielectrics as a tunneling barrier is promising for the future high integrated non-volatile memory.