• 제목/요약/키워드: subthreshold slope

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Study on the Hydrogen Treatment Effect of Vacuum deposited Pentacene Thin Film Transistors

  • Lee, Joo-Won;Chang, Jae-Won;Kim, Hoon;Kim, Kwang-Ho;Kim, Jai-Kyeong;Kim, Young-Chul;Lee, Yun-Hi;Jang, Jin;Ju, Byeong-Kwon
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2003년도 International Meeting on Information Display
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    • pp.668-672
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    • 2003
  • In order to reach the high electrical quality of organic thin film transistors (OTFTs) such as high mobility and on-off current ratio, it is strongly desirable to study the enhancement of electrical properties in OTFTs. Here, we report the novel method of hydrogen $(H_{2})$ plasma treatment to improve electrical properties in inverted staggered OTFTs based on pentacene as active layer. To certify the effect of this method, we compared the electrical properties of normal device as a reference with those of device using the novel method. In result, the normal device as a reference making no use of this method exhibited a field effect mobility of 0.055 $cm^{2}/Vs$, on/off current ratio of $10^{3}$, threshold voltage of -4.5 V, and subthreshold slope of 7.6 V/dec. While the device using the novel method exhibited a field effect mobility of 0.174 $cm^{2}/Vs$, on/off current ratio of $10^{6}$. threshold voltage of -0.5 V, and subthreshold slope of 1.49 V/dec. According to these results, we have found the electrical performances in inverted staggered pentacene TFT owing to this novel method are remarkably enhanced. So, this method plays a key role in highly improving the electric performance of OTFTs. Moreover, this method is the first time yet reported for any OTFTs

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소자 레이아웃이 n-채널 MuGFET의 특성에 미치는 영향 (Effects of Device Layout On The Performances of N-channel MuGFET)

  • 이승민;김진영;유종근;박종태
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제49권1호
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    • pp.8-14
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    • 2012
  • 전체 채널 폭은 같지만 핀 수와 핀 폭이 다른 n-채널 MuGFET의 특성을 측정 비교 분석하였다. 사용된 소자는 Pi-gate 구조의 MuGFET이며 핀 수가 16이며 핀 폭이 55nm인 소자와 핀 수가 14이며 핀 폭이 80nm인 2 종류의 소자이다. 측정 소자성능은 문턱전압, 이동도, 문턱전압 roll-off, DIBL, inverse subthreshold slope, PBTI, hot carrier 소자열화 및 드레인 항복전압 이다. 측정 결과 핀 폭이 작으며 핀 수가 많은 소자의 단채널 현상이 우수한 것을 알 수 있었다. PBTI에 의한 소자열화는 핀 수가 많은 소자가 심하며 hot carrier에 의한 소자열화는 비슷한 것을 알 수 있었다. 그리고 드레인 항복 전압은 핀 폭이 작고 핀 수가 많은 소자가 높은 것을 알 수 있었다. 단채널 현상과 소자열화 및 드레인 항복전압 특성을 고려하면 MuGFET소자 설계 시 핀 폭을 작게 핀 수를 많게 하는 것이 바람직하다.

박막트랜지스터의 채널 내에 형성된 금속 유도 측면 결정화의 경계가 누설전류에 미치는 영향 (Effect of Metal-Induced Lateral Crystallization Boundary Located in the TFT Channel Region on the Leakage Current)

  • 김태경;김기범;윤여건;김창훈;이병일;주승기
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권4호
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    • pp.31-37
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    • 2000
  • 금속 유도 측면 결정화 (Metal-Induced Lateral Crystallization; MILC)에 의해 저온다결정 실리콘 박막트랜지스터를 형성할 때 Ni박막을 게이트와 소오스/드레인간 경계로부터 거리를 달리하여 형성한 뒤 결정화시킴으로써 소오스와 드레인으로부터 결정화가 진행되어 서로 만나는 경계 면을 채널 내부 외부에 인위적으로 위치시킬 수 있었고 이들의 전기적 특성비교를 통하여 MILC경계가 트랜지스터 특성에 미치는 영향을 고찰할 수 있었다. MILC 경계를 채널 내부로부터 제거시킴으로써 On Current, Subthreshold slope 특성을 향상시킬 수 있었고 누설전류 특성도 크게 향상시킬 수 있었다. 채널 내부에 MILC 경계가 존재할 경우 전기적 스트레스를 인가함에 따라 누설전류의 양이 감소하였고, 전체 감소량은 채널 폭이 넓을수록 증가하였고 채널길이에는 무관하였다.

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대면적 TFT-LCD를 위한 다결정 실리콘 박막 트랜지스터 (The Poly-Si Thin Film Transistor for Large-area TFT-LCD)

  • 이정석;이용재
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권12A호
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    • pp.2002-2007
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    • 1999
  • 본 논문에서는 유리기판 위에 고상결정화(SPC)로 제작된 n-채널 다결정 박막 트랜지스터(poly-Si TFT's)에 대해 전류-전압 특성, 이동도, 누설전류, 문턱전압, 그리고 부임계 기울기 등과 같은 전기적 특성을 측정함으로서 대면적, 고밀도 TFT-LCD에의 적용 가능성을 조사하였다. 채널 길이가 각각 2, 10, 25$\mu\textrm{m}$로 제작된 n-채널 poly-Si TFT에서, 전계 효과 이동도는 각각 11, 125, 116 $\textrm{cm}^2$/V-s이었으며, 누설전류는 각각 0.6, 0.1, 0.02 pA/$\mu\textrm{m}$로 나타났다. 또한 낮은 문턱전압과 q임계 기울기 그리고 양호한 ON-OFF ratio이 나타났다. 따라서, SPC로 제작된 poly-Si TFT는 대형유리기판에 디스플레이 패널과 구동시스템을 동시에 집적하는 대면적, 고밀도 TFT-LCD에 적용 가능한 것으로 판단된다.

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수소 플라즈마 처리를 이용한 역스테거드형 펜타센 트랜지스터의 전기적 특성 향상에 대한 연구 (Study on the Electrical Characterization of Inverted Staggered Pentacene Thin Film Transistor using Hydrogen Plasma Treatment)

  • 장재원;이주원;김재경;김영철;주병권
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.961-968
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    • 2003
  • In order to reach the high electrical quality of organic thin film transistors (OTFTs) such as high mobility and on-off current ratio, it is strongly desirable to study the enhancement of electrical properties in OTFTs. Here, we report the novel method of hydrogen plasma treatment to improve electrical properties in inverted staggered OTFTs based on pentacene as active layer. To certify the effect of this method, we compared the electrical properties of normal device as a reference with those of device using the novel method. In result, the normal device as a reference making no use of this method exhibited a field effect mobility of 0.055 $\textrm{cm}^2$/Vs, on/off current ratio of 10$^3$, threshold voltage of -4.5 V, and subthreshold slope of 7.6 V/dec. While the device using the novel method exhibited a field effect mobility of 0.174 $\textrm{cm}^2$/Vs, on/off current ratio of 10$\^$6/, threshold voltage of -0.5 V, and subthreshold slope of 1.49 V/dec. According to these results, we have found the electrical performances in inverted staggered pentacene TFT owing to this method are remarkably enhanced. So, this method plays a key role in highly improving the electric performance of OTFTs. Moreover, this method is the first time yet reported for any OTFTs.

SOI 웨이퍼를 이용한 Top emission 방식 AMOLEDs의 스위칭 소자용 단결정 실리콘 트랜지스터 (Single Crystal Silicon Thin Film Transistor using 501 Wafer for the Switching Device of Top Emission Type AMOLEDs)

  • 장재원;김훈;신경식;김재경;주병권
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.292-297
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    • 2003
  • We fabricated a single crystal silicon thin film transistor for active matrix organic light emitting displays(AMOLEDs) using silicon on insulator wafer (SOI wafer). Poly crystal silicon thin film transistor(poly-Si TFT) Is actively researched and developed nowsdays for a pixel switching devices of AMOLEDs. However, poly-Si TFT has some disadvantages such as high off-state leakage currents and low field-effect mobility due to a trap of grain boundary in active channel. While single crystal silicon TFT has many advantages such as high field effect mobility, low off-state leakage currents, low power consumption because of the low threshold voltage and simultaneous integration of driving ICs on a substrate. In our experiment, we compared the property of poly-Si TFT with that of SOI TFT. Poly-Si TFT exhibited a field effect mobility of 34 $\textrm{cm}^2$/Vs, an off-state leakage current of about l${\times}$10$\^$-9/ A at the gate voltage of 10 V, a subthreshold slope of 0.5 V/dec and on/off ratio of 10$\^$-4/, a threshold voltage of 7.8 V. Otherwise, single crystal silicon TFT on SOI wafer exhibited a field effect mobility of 750 $\textrm{cm}^2$/Vs, an off-state leakage current of about 1${\times}$10$\^$-10/ A at the gate voltage of 10 V, a subthreshold slope of 0.59 V/dec and on/off ratio of 10$\^$7/, a threshold voltage of 6.75 V. So, we observed that the properties of single crystal silicon TFT using SOI wafer are better than those of Poly Si TFT. For the pixel driver in AMOLEDs, the best suitable pixel driver is single crystal silicon TFT using SOI wafer.

수소 처리시킨 N-채널 다결정 실리콘 TFT에서 스트레스인가에 의한 핫캐리어의 감지 특성 (Sensitive Characteristics of Hot Carriers by Bias Stress in Hydrogenated n-chnnel Poly-silicon TFT)

  • 이종극;이용재
    • 센서학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.218-224
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    • 2003
  • 플라즈마, $H_2$$H_2$/플라즈마 공정에 의해 수소 처리시킨 n-채널 다결정실리콘 박막트랜지스터(TFT)를 제작하였다. 전압 바이어스 스트레스로 게이트 산화막에 유기된 감지 특성들을 분석하였다. 수소 처리시킨 소자에서 전기적 스트레스 조건에 의해 야기된 인자적 감지 특성들은 드레인전류, 문턱전압(Vth), 문턱전압 아래기울기(S), 그리고 최대 전달 컨덕턴스(Gm) 값을 측정하여 조사하였다. 분석 결과로서, 수소화 처리시킨 n-채널 다결정 실리콘 박막 트랜지스터에서 감지된 열화특성은 다결정실리콘/산화막의 계면과 다결정 실리콘의 그레인 경계에서 실리콘-수소(Si-H) 본드의 해리에 의한 현수 본드의 증가가 원인이 되었다. 게이트 산화막내 트랩의 생성은 채널 영역에서 게이트 산화막 속으로 핫 전자 주입에 의해 야기되었다.

Nanosheet FET와 FinFET의 도핑 농도에 따른 전류-전압 특성 비교 (Comparison of Current-Voltage Characteristics by Doping Concentrations of Nanosheet FET and FinFET)

  • 안은서;유윤섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.121-122
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    • 2022
  • 본 논문은 Nanosheet FET(NSFET)와 FinFET의 구조를 갖는 소자 성능을 조사하기 위해서 3차원 소자 시뮬레이터를 이용하여 시뮬레이션한 결과를 소개한다. NSFET와 FinFET의 채널 도핑 농도에 따른 전류-전압 특성을 시뮬레이션하였고, 그 전류-전압 특성으로부터 추출한 문턱전압, 문턱전압이하 기울기 등의 성능을 비교하였다. NSFET이 FinFET보다 채널 도핑 농도에 따른 전류-전압 특성에서 드레인 전류가 더 많이 흐르며 더 높은 문턱전압을 갖는다. 문턱전압이하 기울기는 NSFET가 FinFET보다 더 가파른 기울기를 갖는다.

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소스/드레인 전극의 두께변화에 따른 TIPS-pentacene 트랜지스터의 전기적 특성 연구 (Study on die electric characteristics of TIPS-pentacene transistors with variation of electrode thickness)

  • 양진우;형건우;김영관
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.323-324
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    • 2009
  • We investigated the electrical properties of tris-isopropylsilylethynyl (TIPS)-pentacene organic thin-film transistors (OTFTs) employing Ni/Ag source/drain electrodes. The gap height between the gate insulator and S/D electrode was controlled by changing the thickness of Ag under-layer(20, 30, 40 and 50nm). After evaporating the Ni under-layer, TIPS pentacene channel material was dropping the gap between the gate insulator and SID electrodes. The electrical proprieties of OTFT such as filed-effect mobility, on/off ratio, threshold voltage and subthreshold slope were significantly influenced by the gap height.

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열처리 공정에 따른 산화물 박막 트랜지스터의 전기적 특성에 관한 연구 (The study on the electrical characteristics of oxide thin film transistors with different annealing processes)

  • 박유진;오민석;한정인
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.25-26
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    • 2011
  • In this paper, we investigated the effect of various annealing processes on the electrical characteristics of oxide thin film transistors (TFTs). When we annealed the TFT devices before and after source/drain (S/D) process, we could observe the different electrical characteristics of oxide TFTs. When we annealed the TFTs after deposition of transparent indium zinc oxide S/D electrodes, the annealing process decreased the contact resistance but increased the resistivity of S/D electrodes. The field effect mobility, subthreshold slope and threshold voltage of the oxide TFTs annealed before and after S/D process were 5.83 and 4.47 $cm^2$/Vs, 1.20 and 0.82 V/dec, and 3.92 and 8.33 V respectively. To analyze the differences, we measured the contact resistances and the carrier concentrations using transfer length method (TLM) and Hall measurement.

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