• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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• pp.385-388
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• 2009

We have investigated the effect of the device structure on the performance of polycrystalline ZnO TFT and amorphous AZTO TFT with top gate and bottom gate structure. While the mobility of both TFTs showed relatively similar value in a top and bottom gate structure, bias stability was quite different depending on the device structure. Top gate TFT showed much less Vth shift under positive bias stress compared to that of bottom gate TFT. We attributed this different behavior to the defects formation on the gate insulator induced by energetic bombardment during the active layer deposition in a bottom gate TFT. We suggest the top gate oxide TFT would show more stable behavior under the Vgs bias.

• Journal of Information Display
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• 제7권3호
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• pp.27-30
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• 2006

This paper presents a comprehensive study on threshold voltage $(V_{th})$ control of organic thin-film transistors (OTFTs) with dual-gate structure. The fabrication of dual-gate pentacene OTFTs using plasma-enhanced atomic layer deposited (PEALD) 150 nm thick $Al_{2}O_{3}$ as a bottom gate dielectric and 300 nm thick parylene or PEALD 200 nm thick $Al_{2}O_{3}$ as both a top gate dielectric and a passivation layer was investigated. The $V_{th}$ of OTFT with 300 nm thick parylene as a top gate dielectric was changed from 4.7 V to 1.3 V and that with PEALD 200 nm thick $Al_{2}O_{3}$ as a top gate dielectric was changed from 1.95 V to -9.8 V when the voltage bias of top gate electrode was changed from -10 V to 10 V. The change of $V_{th}$ of OTFT with dual-gate structure was successfully investigated by an analysis of electrostatic potential.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2006년도 6th International Meeting on Information Display
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• pp.1103-1106
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• 2006

We have presented a comprehensive study on threshold voltage $(V_{th})$ control of organic thin-film transistors (OTFTs) with dual-gate structure. The fabrication of dual-gate pentacene OTFTs using plasma-enhanced atomic layer deposited (PEALD) 150 nm thick $Al_2O_3$ as a bottom gate dielectric and 300 nm thick parylene or PEALD 200 nm thick $Al_2O_3$ as both a top gate dielectric and a passivation layer is reported. The $V_{th}$ of OTFT with 300 nm thick parylene as a top gate dielectric is changed from 4.7 V to 1.3 V and that with PEALD 200 nm thick $Al_2O_3$ as a top gate dielectric is changed from 1.95 V to -9.8 V when the voltage bias of top gate electrode is changed from -10 V to 10 V. The change of $V_{th}$ of OTFT with dual-gate structure has been successfully understood by an analysis of electrostatic potential.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제10권2호
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• pp.152-159
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• 2010

We propose a semi-analytical current conduction model for depletion-mode n-type nanowire field-effect transistors (NWFETs) with top-gate structure. The NWFET model is based on an equivalent circuit consisting of two back-to-back Schottky diodes for the metal-semiconductor (MS) contacts and the intrinsic top-gate NWFET. The intrinsic top-gate NWFET model is derived from the current conduction mechanisms due to bulk charges through the center neutral region as well as of accumulation charges through the surface accumulation region, based on the electrostatic method, and thus it includes all current conduction mechanisms of the NWFET operating at various top-gate bias conditions. Our previously developed Schottky diode model is used for the MS contacts. The newly developed model is integrated into ADS, in which the intrinsic part of the NWFET is developed by utilizing the Symbolically Defined Device (SDD) for an equation-based nonlinear model. The results simulated from the newly developed NWFET model reproduce considerably well the reported experimental results.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.2939-2945
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• 2014

본 연구에서는 대칭 및 비대칭 산화막 구조를 가진 이중게이트(double gate; DG) MOSFET의 문턱전압 변화에 대하여 분석하였다. 상하단 동일한 산화막 두께을 갖는 대칭 DGMOSFET와 달리 비대칭 DGMOSFET는 상하단 게이트 산화막 두께를 다르게 제작할 수 있다. 그러므로 비대칭 DGMOSFET에서 상단과 하단게이트 산화막 두께의 크기 변화에 따라 대칭 DGMOSFET와 문턱전압을 비교하여 상하단 게이트 산화막 두께의 최적값에 대하여 고찰하고자 한다. 문턱전압을 구하기 위하여 포아송방정식에서 해석학적 전위분포모델을 유도하였으며 도핑분포함수는 가우스분포함수를 사용하였다. 문턱전압 모델을 이용하여 하단게이트 전압, 채널길이 및 채널두께 등에 따라 상하단게이트 산화막 두께가 문턱전압에 미치는 영향을 관찰하였다. 결과적으로 문턱전압은 상하단 게이트 산화막 두께에 따라 크게 변화하였으며 변화하는 경향은 하단게이트 전압, 채널길이 그리고 채널두께에 따라 매우 상이하게 나타나고 있다는 것을 알 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.194-199
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• 2020

본 논문에서는 비대칭 무접합 이중게이트 MOSFET에 대한 문턱전압이동을 상단과 하단 게이트 산화막 두께에 따라 분석하였다. 비대칭 구조에서는 상단과 하단 게이트 산화막 두께를 달리 제작할 수 있으므로 문턱전압이동을 일정하게 유지하면서 상단 게이트에서 발생할 수 있는 누설전류를 감소시키기 위하여 상단과 하단 산화막 두께를 조정할 수 있다. 이를 위하여 해석학적 문턱전압 모델을 제시하였으며 이 모델은 2차원 시뮬레이션 값과 잘 일치하였다. 결과적으로 일정한 문턱전압이동을 유지하면서 하단 게이트 산화막 두께를 감소시키면 상단 게이트 산화막 두께를 증가시킬 수 있어 상단 게이트에서 발생할 수 있는 누설전류를 감소시킬 수 있을 것이다. 특히 하단 게이트 산화막 두께가 증가하여도 문턱전압이동에는 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 관찰하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.755-758
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• 2014

본 연구에서는 대칭 및 비대칭 산화막 구조를 가진 이중게이트(double gate; DG) MOSFET의 문턱전압 변화에 대하여 분석하였다. 상하단 동일한 산화막 두께을 갖는 대칭 DGMOSFET와 달리 비대칭 DGMOSFET는 상하단 게이트 산화막 두께를 다르게 제작할 수 있다. 그러므로 비대칭 DGMOSFET에서 상단과 하단게이트 산화막 두께의 크기 변화에 따라 대칭 DGMOSFET와 문턱전압을 비교하여 상하단 게이트 산화막 두께의 최적값에 대하여 고찰하고자 한다. 문턱전압을 구하기 위하여 포아송방정식에서 해석학적 전위분포모델을 유도하였으며 도핑분포함수는 가우스분포함수를 사용하였다. 문턱전압 모델을 이용하여 하단게이트 전압, 채널길이 및 채널두께 등에 따라 상하단게이트 산화막 두께가 문턱전압에 미치는 영향을 관찰하였다. 결과적으로 문턱전압은 상하단 게이트 산화막 두께에 따라 크게 변화하였으며 변화하는 경향은 하단게이트 전압, 채널길이 그리고 채널 두께에 따라 매우 상이하게 나타나고 있다는 것을 알 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제35권3호
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• pp.255-263
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• 2022

The subthreshold swing (SS) of an asymmetric junctionless double gate (AJLDG) MOSFET is analyzed by the use of Gaussian function. In the asymmetric structure, the thickness of the top/bottom oxide film and the flat-band voltages of top gate (V_fbf) and bottom gate (V_fbb) could be made differently, so the change in the SS for these factors is analyzed with the projected range and standard projected deviation which are parameters for the Gaussian function. An analytical subthreshold swing model is presented from the Poisson's equation, and it is shown that this model is in a good agreement with the numerical model. As a result, the SS changes linearly according to the geometric mean of the top and bottom oxide film thicknesses, and if the projected range is less than half of the silicon thickness, the SS decreases as the top gate oxide film is smaller. Conversely, if the projected range is bigger than a half of the silicon thickness, the SS decreases as the bottom gate oxide film is smaller. In addition, the SS decreases as V_fbb-V_fbf increases when the projected range is near the top gate, and the SS decreases as V_fbb-V_fbf decreases when the projected range is near the bottom gate. It is necessary that one should pay attention to the selection of the top/bottom oxide thickness and the gate metal in order to reduce the SS when designing an AJLDG MOSFET.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.992-997
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• 2016

본 논문에서는 단채널 비대칭 이중게이트 MOSFET의 상하단 산화막 두께비에 대한 터널링 전류의 변화에 대하여 분석하고자 한다. 채널길이가 5 nm까지 감소하면 차단전류에서 터널링 전류의 비율이 크게 증가하게 된다. 이와 같은 단채널효과는 상하단 게이트 산화막 구조를 달리 제작할 수 있는 비대칭 이중게이트 MOSFET에서도 발생하고 있다. 본 논문에서는 상하단 게이트 산화막 두께비 변화에 대하여 차단전류 중에 터널링 전류의 비율 변화를 채널길이, 채널두께, 도핑농도 및 상하단 게이트 전압을 파라미터로 계산함으로써 단채널에서 발생하는 터널링 전류의 영향을 관찰하고자 한다. 이를 위하여 포아송방정식으로부터 해석학적 전위분포를 구하였으며 WKB(Wentzel-Kramers-Brillouin)근사를 이용하여 터널링 전류를 구하였다. 결과적으로 단채널 비대칭 이중게이트 MOSFET에서는 상하단 산화막 두께비에 의하여 터널링 전류가 크게 변화하는 것을 알 수 있었다. 특히 채널길이, 채널두께, 도핑농도 및 상하단 게이트 전압 등의 파라미터에 따라 매우 큰 변화를 보이고 있었다.

• 센서학회지
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• 제16권4호
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• pp.313-318
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• 2007

Single-wall carbon nanotube field-effect transistors (SWCNT FETs) of top gate structure were fabricated in a conventional metal-oxide-semiconductor field effect transistor (MOSFET) with gate electrodes above the conduction channel separated from the channel by a thin $SiO_{2}$ layer. The carbon nanotubes (CNTs) directly grown using thin Fe film as catalyst by thermal chemical vapor deposition (CVD). These top gate devices exhibit good electrical characteristics, including steep subthreshold slope and high conductance at low gate voltages. Our experiments show that CNTFETs may be competitive with Si MOSFET for future nanoelectronic applications.