• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권10호
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• pp.595-600
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• 2016

In this paper, the oxide currents of thin silicon oxides is investigated. The oxide currents associated with the on time of applied voltage were used to measure the distribution of voltage stress induced traps in thin silicon oxide films. The stress induced leakage currents were due to the charging and discharging of traps generated by stress voltage in the silicon oxides. The stress induced leakage current will affect data retention in memory devices. The oxide current for the thickness dependence of stress current and stress induced leakage currents has been measured in oxides with thicknesses between $109{\AA}$, $190{\AA}$, $387{\AA}$, and $818{\AA}$ which have the gate area $10^{-3}cm^2$. The oxide currents will affect data retention and the stress current, stress induced leakage current is used to estimate to fundamental limitations on oxide thicknesses.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.2267-2272
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• 2012

본 연구에서는 이중게이트 MOSFET에서 스켈링 이론에 대한 문턱전압이하 스윙을 분석하였다. 포아송방정식의 해석학적 전위분포를 구하기 위하여 가우스 전하분포를 이용하였다. 문턱전압이하 스윙의 저하와 같은 단채널 효과를 분석하기 위하여 스켈링이론이 사용되었으며 이중게이트 MOSFET의 특성상 두 개의 게이트 효과를 포함하기 위하여 일반적인 스켈링 이론을 수정하였다. 게이트길이에 대한 스켈링인자가 일반적인 스켈링인자의 1/2일 때 문턱전압이하 스윙의 저하현상이 매우 빠르게 감소하였으며 가우스함수의 이온주입범위 및 분포편차도 문턱전압이하 스윙에 영향을 미치는 것을 알았다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권2호
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• pp.1-6
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• 2008

Long-channel Asymmetric Double-Ga(ADG) MOSFET의 해석적 문턱전압 모델을 제시한다. 본 모델은 채널 도핑과 채널의 양자효과까지 고려하였으며 더 나아가 문턱전압 영역에서 potential 분포의 선형특성을 이용하여 기존의 모델보다 간단하면서도 정확한 접근을 가능하게 하였다. 개발한 모델의 정확도는 다양한 실리콘 필름의 두께, 채널 도핑, 그리고 산화막 두께 변화에 대하여 numerical 시뮬레이션 결과와 비교하여 검증하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.120-124
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• 2005

In this work, MOS capacitors were used to study the electrical properties of Mo gate electrode deposited on ZrO$_2$. The workfunctions of Mo gate extracted from C-V curves were appropriate for PMOS. Thermal stability of Mo metal was investigated by analyzing the variations of workfunction and EOT(effective oxide thickness) after 600, 700, and 800 $^{\circ}C$ RTA(rapid thermal annealing). It was found that Mo gate was stable up to 800 $^{\circ}C$ with underlying ZrO$_2$. The resistivities of Mo were 35$\mu$Ω$.$cm∼ 75$\mu$Ω$.$cm. These values are lower than those of heavily doped polysilicon. Based on these measurements, it can be concluded that Mo metal gate with ZrO$_2$ gate insulator is an excellent gate material for PMOS.

• 대한전자공학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.52-59
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• 1989

얇은 산화막의 신뢰성을 정전류 스트레스 방법으로 조사하였다. 실험에 사용된 소자는 산화막 두께가 20~25nm인 다결정실리콘 MOS 커패시터 이었다. VLSI 신뢰성 평가에 필수적인 자동측정 및 통계적 데이타분석을 HP9000 컴퓨터를 이용하여 수행하였다.측정한 TDDB 결과로부터 산화막의 결합밀도, 절연파괴 전하량(Qbd), 수명등을 측정한 결과 스트레스를 가하는 극성에 따라서 다른 특성이 나타났다. 결함밀도는 (-) 게이트 주입의 경우에 62개$cm^2$ 이었다. 절연파괴 전하량은 (+) 게이트 주입의 경우 30C/$cm^2$이었고, (-)게이트 주입의 경우가 1.43$cm^2$/A 이었고, (+)게이트 주입의 경우가 1.25$cm^2$/A이었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.297-305
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• 2000

본 논문에서는 다양한 안테나 면적을 가지는 다결정실리콘(poly-Si) 및 폴리사이드(polycide) 게이트 물질을 게이트로 갖는 커패시터 및 n/p-MOS 트랜지스터를 사용하여 AAR(Antenna Area Ratio)의 크기에 따른 플라즈마 피해를 측정 및 분석하였다. 플라즈마 공정에 대한 신뢰도 특성을 조사하기 위해, MOS 소자의 게이트 물질을 달리하여 플라즈마 공정에 대한 초기 특성 및 F-N 스트레스와 hot carrier 스트레스 인가시의 n/p-MOSFET의 열화 특성을 측정한 결과 금속 AR에 의하여 플라즈마 공정의 영향을 받는 것으로 관찰되었다. 폴리사이드 게이트 구조가 다결정실리콘 게이트 구조보다 AAR에 따른 정전류 스트레스 인가시의 TDDB(Time Dependent Dielectric Breakdown)및 게이트 전압의 변화 등과 같은 신뢰성 특성에서 상당히 개선됨을 알 수 있었다. 이는 텅스텐 폴리사이드 형성 공정 중에 불소가 게이트 산화막에 함유되었기 때문인 것으로 설명할 수 있으며, 게이트 물질로 폴리사이드를 사용한 소자에서 플라즈마 영향을 줄일 수 있다는 사실이 차세대 MOS 소자의 게이트 박막으로 폴리사이드 게이트 박막을 활용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.1537-1542
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• 2011

본 연구에서는 이중게이트 MOSFET의 채널도핑이 비산형분포를 가질 때 게이트 산화막의 두께를 변화시키면서 문턱전압이하특성을 분석하였다. 이중게이트 MOSFET는 차세대 나노소자로서 단채널효과를 감소시킬 수 있다는 장점 때문에 많은 연구가 진행 중에 있다. 이에 이중게이트 MOSFET에서 단채널효과로서 잘 알여진 문턱전압 이하 스윙의 저하에 대하여 비선형도핑분포를 이용한 포아송방정식의 분석학적 모델로 분석하고자 한다. 또한 나노소자인 이중게이트 MOSFET의 구조적 파라미터 중 가장 중요한 게이트 산화막의 두께에 대하여 문턱전압이하 특성을 분석하였다. 본 논문에서 사용한 분석학적 포아송방정식의 포텐셜모델 및 전송모델의 타당성을 입증하기 위하여 수치해석학적 결과값과 비교하였으며 이 모델을 이용하여 이중게이트 MOSFET의 문턱전압이하 스윙을 분석하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.20-23
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• 2000

We have investigated a process for the preparation of high-quality tantalum oxynitride ( $T_{a}$ $O_{x}$ $N_{y}$) via the N $H_3$ annealing of 7$_{a2}$ $O_{5}$, for use in gate dielectric applications. Compared with tantalum oxide (7$_{a2}$ $O_{5}$), a significant improvement in the dielectric constant was obtained by the N $H_3$ treatment. In addition, light reoxidation in a wet ambient at 45$0^{\circ}C$ resulted in a significantly reduced leakage current. We confirmed nitrogen incorporation in the tantalum oxynitride ( $T_{a}$ $O_{x}$ $N_{y}$ by Auger Electron Spectroscopy. By optimizing the nitridation and reoxidation process, we obtained an equivalent oxide thickness as thin as 1.6nm and a leakage current of less than 10mA/$\textrm{cm}^2$ at 1.5V..5V..5V..5V..5V..5V.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2007년도 7th International Meeting on Information Display 제7권2호
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• pp.1075-1078
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• 2007

Negative Bias Temperature Instability (NBTI) in Eximer Laser Annealing (ELA) based Low Temperature polysilicon (LTPS) Thin-Film Transistors (TFT) was investigated. Even though NBTI is generally appeared in devices with thin gate oxide, the TFT with gate oxide thickness of 120 nm, relatively thick, also showed NBTI effect and dynamic NBTI effect is dependent on operational frequency.