본 연구에서는 이중게이트(Double Gate; DG) MOSFET에서 채널 내 도핑분포 및 채널구조에 따른 문턱전압이하 전류의존성을 분석하고자 한다. 전위분포를 구하기 위하여 포아송방정식을 풀 때 전하분포는 가우스분포함수를 이용할 것이며 이의 타당성은 이미 여러 논문에서 입증하였다. 이중게이트 MOSFET는 게이트전압에 의한 전류제어능력의 증가로 단채널 효과를 감소시킬 수 있어 문턱전압이하 특성을 향상시킬 수 있다. 문턱전압이하 영역에서 전류제어는 고집적회로에서 소비전력의 감소와 관계된 매우 중요한 요소이다. 게이트전압에 따른 문턱전압이하 전류의 변화를 이용하여 문턱전압의 변화를 정량적으로 분석할 것이다. 문턱전압이하 전류는 채널 내 도핑분포 및 채널크기에 의하여 영향을 받는다. 그러므로 본 연구에서는 채널길이 및 채널두께의 변화가 전류흐름에 미치는 영향을 채널도핑농도, 도핑분포함수 등에 따라 분석할 것이다.
본 논문에서는 Poly-Si의 불규칙한 Grain boundary 분포로 인해 발생하는 문턱전압의 변화에 대해서도 일정한 전류를 흘려줄 수 있는 전류원을 제안하였다. 기존의 문턱전압 보상 전류원에 비해 넓은 입력전압 범위에서도 포화영역의 특성이 매우 향상되었으며 문턱전압의 변화에 따른 전류의 오차를 감소시킬 수 있었다. 마지막으로 HSPICE 시뮬레이션 과정을 통해 Poly-Si TFT의 특성곡선과 제안된 전류원의 특성곡선을 비교하였으며 각각의 입력전압에 대한 문턱전압의 변화에 따른 출력전류의 상대오차를 측정하였다.
한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.II
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pp.1536-1537
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2005
We have made point electron sources using carbon nanotubes (CNTs). For the fabrication of point electron sources, CNTs were dispersed in a solution and attached on electrochemically etched W tips using electrophoresis. In our study, we have utilized various CNTs such as single-walled CNT (SWCNT), multiwalled CNT (MWCNT), and thin-MWCNT and threshold current, turn-on voltage, filed enhancement factor of each emitter have been studied upon a tube/bundle diameter and length. In addition, fieldemitted electron energy distribution of various CNT emitters is characterized.
An, Ho-Myoung;Lee, Myung-Shik;Seo, Kwang-Yell;Kim, Byung-Cheul;Kim, Joo-Yeon
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제5권4호
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pp.148-152
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2004
The direct lateral profile and retention characteristics of locally trapped-charges in the nitride layer of the two-bit polysilicon-oxide-nitride-oxide-silicon (SONOS) memory are investigated by using the charge pumping method. After charges injection at the drain junction region, the lateral diffusion of trapped charges as a function of retention time is directly shown by the results of the local threshold voltage and the trapped-charges quantities.
To analyze Nonvolatile SNOSFET(polySilicon-Nitride-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor) memory device, two dimensional numerical computer simulation program was developed. The equation discretization was performed by the Finite difference method and the solution was derived by the Iteration method. The doping profile of n-channel device which was fabricated by 1Mbit CMOS process was observed. The electrical potential and the carrier concentration distribution to applied bias condition were observed in the inner of a device. As a result of the write and the erase to memory charge quantity, the threshold voltage shift is expected. Therefore, without device fabrication, the operating characteristics of the device was observed under various the processing and the operating condition.
In this paper, an analytical model for Surrounding Gate (SG) metal-oxide- semiconductor field effect transistors (MOSFETs) considering quantum effects is presented. To achieve this goal, we have used variational approach for solving the Poission and Schrodinger equations. This model is developed to provide an analytical expression for inversion charge distribution function for all regions of device operation. This expression is used to calculate the other important parameters like inversion charge density, threshold voltage, drain current and gate capacitance. The calculated expressions for the above parameters are simple and accurate. This paper also focuses on the gate tunneling issue associated with high dielectric constant. The validity of this model was checked for the devices with different dimensions and bias voltages. The calculated results are compared with the simulation results and they show good agreement.
This work reports the electrical characteristics of and temperature distribution in chalcogenide phase change memory (PCM) devices that have a self-aligned structure. GST (Ge-Sb-Te) chalcogenide alloy films were formed in a self-aligned manner by interdiffusion between sputter-deposited Ge and $Sb_2Te_3$ films during thermal annealing. A transmission electron microscopy-energy dispersive X-ray spectroscopy (TEM-EDS) analysis demonstrated that the local composition of the GST alloy differed significantly and that a $Ge_2Sb_2Te_5$ intermediate layer was formed near the $Ge/Sb_2Te_3$ interface. The programming current and threshold switching voltage of the PCM device were much smaller than those of a control device; this implies that a phase transition occurred only in the $Ge_2Sb_2Te_5$ intermediate layer and not in the entire thickness of the GST alloy. It was confirmed by computer simulation, that the localized phase transition and heat loss suppression of the GST alloy promoted a temperature rise in the PCM device.
Kim, Seunghyun;Kwon, Dae Woong;Lee, Sang-Ho;Park, Sang-Ku;Kim, Youngmin;Kim, Hyungmin;Kim, Young Goan;Cho, Seongjae;Park, Byung-Gook
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제17권2호
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pp.167-173
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2017
In this paper, the characterization of the vertical position of trapped charges in the charge-trap flash (CTF) memory is performed in the novel CTF memory cell with gate-all-around structure using technology computer-aided design (TCAD) simulation. In the CTF memories, injected charges are not stored in the conductive poly-crystalline silicon layer in the trapping layer such as silicon nitride. Thus, a reliable technique for exactly locating the trapped charges is required for making up an accurate macro-models for CTF memory cells. When a programming operation is performed initially, the injected charges are trapped near the interface between tunneling oxide and trapping nitride layers. However, as the program voltage gets higher and a larger threshold voltage shift is resulted, additional charges are trapped near the blocking oxide interface. Intrinsic properties of nitride including trap density and effective capture cross-sectional area substantially affect the position of charge centroid. By exactly locating the charge centroid from the charge distribution in programmed cells under various operation conditions, the relation between charge centroid and program operation condition is closely investigated.
본 연구에서는 이중게이트(Double Gate; DG) MOSFET의 채널내 도핑분포 형태에 따른 드레인유기장벽감소(drain induced barrier lowering; DIBL) 현상을 분석하였다. DGMOSFET는 기존 MOSFET에서 발생하는 단채널효과를 감소시킬 수 있다는 장점 때문에 많은 연구가 진행 중에 있다. DIBL은 높은 드레인 전압에 의하여 발생하는 에너지밴드의 변화가 문턱전압의 감소로 니타나는 단채널효과이다. 이러한 DIBL을 DGMOSFET의 구조적 파라미터 및 채널 내 도핑분포함수의 변화에 따라 분석하고자 한다. 이를 위하여 가우시안 분포함수를 이용하여 포아송방정식의 해석학적 모델을 유도하였다. 본 논문에서 사용한 해석학적 포아송방정식의 전위분포모델 및 DIBL 모델의 타당성을 입증하기 위하여 수치해석학적 결과값과 비교하였으며 이 모델을 이용하여 DGMOSFET의 DIBL을 분석하였다.
비대칭 이중게이트(double gate; DG) MOSFET는 단채널 효과를 감소시킬 수 있는 새로운 구조의 트랜지스터이다. 본 연구에서는 비대칭 DGMOSFET의 전도중심에 따른 차단전류를 분석하고자 한다. 전도중심은 채널 내 캐리어의 이동이 발생하는 상단게이트에서의 평균거리로써 상하단 게이트 산화막 두께를 달리 제작할 수 있는 비대칭 DGMOSFET에서 산화막 두께에 따라 변화하는 요소이며 상단 게이트 전압에 따른 차단전류에 영향을 미치고 있다. 전도중심을 구하고 이를 이용하여 상단 게이트 전압에 따른 차단전류를 계산함으로써 전도중심이 차단전류에 미치는 영향을 산화막 두께 및 채널길이 등을 파라미터로 분석할 것이다. 차단전류를 구하기 위하여 포아송방정식으로부터 급수 형태의 해석학적 전위분포를 유도하였다. 결과적으로 전도중심의 위치에 따라 차단전류는 크게 변화하였으며 이에 따라 문턱전압 및 문턱전압이하 스윙이 변화하는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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