• 한국자기학회:학술대회 개요집
• /
• 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
• /
• pp.170-171
• /
• 2002

최근에 스핀트로닉스 주요 관심 소자의 하나인 자성체와 반도체 하이브리드형 쇼트키 장벽 다이오드 (Schottky Barrier Diode; SBD) 소자는 금속과 반도체간의 장벽전압에 의해 다수 전자가 이동하는 현상을 이용한 것으로서 과거에 신호 검파용으로 사용하던 금속 접촉 다이오드와 유사한 구조와 원리를 가진다. 내부 저항이 작고 동작속도가 빨라서 PC의 전원 장치와 같이 고속, 고효율을 요구하는 환경에 많이 사용된다. 쇼트키 장벽 소신호 다이오드와 쇼트키 장벽 정류기의 구분은 불분명하며 보통 0.5 A를 기준으로 구분한다. (중략)

• 새물리
• /
• 제68권12호
• /
• pp.1288-1292
• /
• 2018

반도체 특성을 가지는 이차원 전이금속 칼코겐 화합물 $MoS_2$와 강자성이면서 금속성을 가지는 $VS_2$로 이루어진 수평접합 구조를 기반으로 해서, 0%부터 10%까지 2% 간격으로 변형에 따른 쇼트키 장벽(Schottky Barrier) 변화를 밀도 범함수 이론 계산을 통해 연구하였다. 그 결과, 홀의 쇼트키 장벽이 전자의 쇼트키 장벽에 비해 훨씬 작고, 홀의 쇼트키 장벽 높이가 변형에 따라 선형적으로 감소함을 발견하였다. 특히, 8% 이후의 변형에서 홀의 스핀 업 쇼트키 장벽의 높이가 0에 가까워지는 임계 변형값이 존재함을 발견하였고, 이 임계 변형값 이상에서는 스핀 업 성분의 홀이 $MoS_2/VS_2$ 수평접합구조를 통해 쇼트키 장벽 없이 쉽게 흐르게 됨을 알게 되었다. 이러한 연구 결과는 향후, 변형을 통한 이차원 전이금속 칼코겐 수평 접합구조 기반 소자 특성 최적화에 중요한 기초자료로 이용될 것으로 기대한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
• /
• pp.3-5
• /
• 2005

Ni/Au 쇼트키 접합의 산화를 통해 항복전압이 증가하고 누설 전류가 감소한 수평방향 GaN 쇼트키 장벽 다이오드를 제작하였다. 산화 과정 후, 턴-온 전압이 미세하게 증가하였으며 높은 애노드 전압하에서 애노드 전류가 증가하였다. 5분과 10분의 산화 과정 후, 누설 전류는 1nA 이하 수준으로 현저히 감소하였다. Edge Termination 방법으로 Floating Metal Ring을 사용하고, 산화 과정을 적용하여 제안된 GaN 쇼트키 장벽 다이오드의 항복전압은 750볼트의 큰 값을 얻을 수 있었다. 상온과 $125^{\circ}C$ 에서 제작한 GaN 쇼트키 장벽 다이오드의 역방향 회복 파형도 측정하였으며, 제작한 소자는 매우 빠른 역방향 회복 특성을 보였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
• /
• 제2회(2013년)
• /
• pp.234-237
• /
• 2013

본 논문에서는 실리콘 나노선 구조를 갖는 모스펫 (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistors, MOSFETs)과 쇼트키 장벽 트랜지스터 (Schottky-Barrier(SB) MOSFETs, SB-MOSFETs)의 전기적인 특성을 양자역학적 시뮬레이션 계산을 통해 비교하였다. 쇼트키 장벽 높이 (Schottky Barrier, ${\phi}_{SBH}$)에 따른 SB-MOSFETs의 터널링 특성을 분석하고, 소스/드레인 (S/D) 길이가 변함에 따라 달라지는 S/D 저항을 계산하여, ${\phi}_{SBH}$가 0eV인 SB-MOSFETs의 On과 Off $I_D$ 비율 ($I_{ON}/I_{OFF}$)이 MOSFETs보다 개선될 수 있음을 보였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
• /
• pp.649-652
• /
• 1998

본 논문에서는 MICROTEC〔3,4〕시뮬레이터를 이용하여 소트키 다이오드를 형성하고 금속-반도체 쇼트키 접촉에서 턴 온 전압과 항복 전압을 관찰하였다. 또한 여러 가지 쇼트키 장벽 높이를 가지는 금속을 사용하여 동일한 디바이스에서 이들 금속-반도체 접촉에 전압을 인가했을 때, 순 방향에서 턴 온 특성을 관찰하여 턴 온 전압과 역 방향에서의 항복 현상을 관찰하여 항복 전압을 확인하였다. 사용된 금속은 Au(0.8V), Mo(0.68V), Pt(0.9V), Ti(0.5V) 이며 반도체는 실리콘 n/n 구조가 형성되었다. 쇼트키 다이오드는 대 전력용 보다는 높은 속도의 스위칭 디바이스에 주로 응용되고 있으며 장벽의 높이가 높을수록 뚜렷한 정류 특성을 나타내어 순 방향 바이어스에서 빠른 턴 온 특성이 예상되는데 시뮬레이션 결과 또한 잘 일치하였다. 그리고 다이오드의 I-V 특성을 관찰하기 위해 역 방향 바이어스에서의 항복 전압을 관찰하였는데 쇼트키 장벽이 높을수록 낮은 항복 전압이 나타났다. 또한 디바이스 공정에서 epitaxial과 열처리 공정 후의 2차원적인 농도 분포를 나타내었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
• /
• pp.1418-1419
• /
• 2011

차세대 전력 반도체인 고전압 GaN 쇼트키 장벽 다이오드의 역방향 특성을 개선하기 위해서 열 산화공정이 제안되었다. AlGaN/GaN 에피탁시 위에 쇼트키 장벽 다이오드 구조가 제작되었으며, 쇼트키 컨택은 증착 후 $450^{\circ}C$에서 산화되었다. 열 산화공정이 메사 측벽의 AlGaN 및 GaN 표면에 $AlO_x$ 및 $GaO_x$를 형성하여 표면으로 흐르는 누설전류를 억제한다. 표면 및 GaN 버퍼를 통한 누설전류는 열 산화 공정 이후 100 ${\mu}m$-너비당 51.3 nA에서 24.9 pA로 1/2000 배 수준으로 감소하였다. 표면 산화물 형성으로 인하여 생성된 Ga-vacancy와 Al-vacancy는 acceptor로 동작하여 surface band bending을 증가시켜 쇼트키 장벽 높이를 증가시킨다. 애노드-캐소드 간격이 5 ${\mu}m$인 제작된 소자는 0.99 eV의 높은 쇼트키 장벽 높이를 획득하여, -100 V에서 0.002 A/$cm^2$의 낮은 누설전류를 확보하였다. 애노드-캐소드 간격이 5에서 10, 20, 50 ${\mu}m$로 증가되면 소자의 항복전압은 348 V에서 396, 606, 941 V로 증가되었다. 열 산화공정은 전력용 GaN 전자소자의 누설전류감소와 항복전압 증가를 위한 후처리 공정으로 적합하다.

• 한국진공학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.197-204
• /
• 2007

p-형 실리콘 기판 위에 수 ${\AA}$ 두께의 어븀 금속을 증착하고, 후열처리 과정을 통하여 어븀-실리사이드/p-형 실리콘 접합을 형성하였다. 초고진공 자외선 광전자 분광 실험을 통하여 증착한 어븀의 두께에 따라 어븀-실리사이드의 일함수가 4.1 eV까지 급하게 감소하는 것을 관찰하였으며, X-ray 회절 실험에 의하여 형성된 어븀 실리사이드가 주로 $Er_5Si_3$상으로 구성되어 있음을 밝혔다. 또한, 어븀-실리사이드/p-형 실리콘 접합에 알루미늄 전극을 부착하여 쇼트키 다이오드를 제작하고, 전류전압 곡선을 측정하여 쇼트키 장벽의 높이를 산출하였다. 산출된 쇼트키 장벽의 높이는 $0.44{\sim}0.78eV$이었으며 어븀 두께 변화에 따른 상관 관계를 찾기 어려웠다. 그리고 이상적인 쇼트키 접합을 가정하고 이미 측정한 일함수로부터 산출한 쇼트키 장벽의 높이는 전류-전압 곡선으로부터 산출한 값에 크게 벗어났으며, 이는 어븀-실리사이드가 주로 $Er_5Si_3$ 상으로 구성되어 있고, $Er_5Si_3/p-$형 실리콘 계면에 존재하는 고밀도의 계면 상태에 기인한 것으로 사료된다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
• /
• 제6권6호
• /
• pp.545-552
• /
• 1993

단층 금속 Al, Au 게이트 MESFET를 제작하여 열처리에 따른 쇼트키 계면에서의 상호확산 상태와 그에 따른 쇼트키 접촉특성 및 MESFET의 전기적 특성을 조사하였다. Al 및 Au 쇼트키 계면의 상호확산은 as-deposited 상태에서도 나타났으며 열처리 온도가 증가함에 따라 상호확산의 정도는 Au 접촉이 Al 접촉보다 컸다. 특히 Au 접촉에서 Ga의 외부확산이 현저했다 .Al 및 Au 게이트에 있어서 공통적으로 열처리 온도 증가에 따라 포화드레인 전류와 핀치오프 전압은 감소하였고 개방채널 저항은 증가하였으며 변화폭은 Au 게이트가 Al 게이트보다 컸다. Al 및 Au 접촉의 장벽높이는 as-deposited 상태에서 각각 0.70eV, 0.73eV로 페르미 준위는 1/2Eg 근처에 피닝되었다. Al 및 Au 접촉에 있어서 열처리 온도 증가에 따라 장벽높이는 각각 증가, 감소하였으며 이상계수는 각각 감소, 증가하였다. Al 접촉의 경우 열처리를 행함으로서 쇼트키 접촉특성이 개선됨을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.231-231
• /
• 2013

ZnO은 hexagonal wurtzite 구조를 갖는 직접 천이형 화합물 반도체로서, 상온에서 3.37 eV 정도의 wide band gap energy를 가지고 있으며, 60 meV의 큰 엑시톤 결합 에너지(exciton binding energy)를 갖는다. 또한 동종 기판이 존재하고 열, 화학적으로 안정한 상태이며 습식 식각이 가능한 장점으로 인해 각광받고 있다. 또한, ZnO 박막은 우수한 전기 전도성을 나타내며 광학적 투명도가 우수하기 때문에 투명전극으로 많이 이용되어 왔고, 태양 전지(solar cell), 가스 센서, 압전소자 등 많은 분야에서 사용되고 있다. 이와 같은 ZnO박막을 안정적인 쇼트키 다이오드 특성을 얻기 위해서는 쇼트키 배리어 장벽의 형성이 필수적이다. Mg을 ZnO에 첨가하여 MgZnO 박막을 형성할 경우, 금속의 일함수와 MgZnO의 전자친화력 차이가 증가하여 더 큰 쇼트키 장벽 형성이 가능하며, 금속의 일함수가 큰 물질을 사용해야 한다. 또한, 박막의 결함이 적은 박막을 형성해야 하는 에피탁셜 박막이 필요하다. SiC는 높은 포화 전자 드리프트 속도(${\sim}2.7{\times}107$ cm/s), 높은 절연 파괴전압(~3 MV/cm)과 높은 열전도율(~5.0W/cm) 특징을 가지고 있으며, MgZnO/Al2O3의 격자 불일치는 ~19%인 반면에 MgZnO/SiC의 격자 불일치는 ~6%를 가진다. 금속의 일함수가 큰 Ag 금속은 열처리가 될 경우 AgOx가 될 경우 더욱 안정적인 쇼트키 장벽을 형성될 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 쇼트키 접합을 형성하기 위해 금속의 일함수가 큰 Ag 금속을 사용하였으며, Al2O3 기판과 6H-SiC 기판위에 MgZnO(30 at.%) 박막을 증착하였다. 증착 후에 Ag를 증착 한 뒤 급속 열처리를 하였다. 열처리된 MgZnO의 경우 열처리 하지않은 소자보다 약 $10^5$ 이상의 우수한 on/off 특성을 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.393-393
• /
• 2012

본 연구에서는 고결정성을 갖는 ZnO 박막을 제작 후, 큰 일함수를 갖는 AgxO/Ag접촉을 통하여 ZnO 쇼트키 접촉 특성을 분석하였다. ZnO 박막은 사파이어 기판 위에 r.f. 마그네트론 스퍼터링법으로 $400{\sim}600^{\circ}C$의 온도구간에서 Ar과 $O_2$가스의 분압비를 달리하여 성장하였다. 이 때 성장온도 $600^{\circ}C$, 가스 분압비는 Ar : $O_2$ = 15 sccm : 30 sccm 에서 성장된 박막에서 양질의 고결정성 ZnO 박막을 확인하였다. 이 후 성장된 박막에 접촉 면적을 달리하여 dc 마그네트론 스퍼터링법과 lift-off photolithography법으로 AgxO/Ag접촉을 제작하고 쇼트키 접촉특성을 확인하였다. 전류-전압 특성을 확인한 결과 모든 시료에서 정류 특성을 확인하였으며, 접촉면적의 변화에도 쇼트키 장벽의 높이는 일정한 반면 이상지수는 향상되는 경향을 나타내었다. 따라서 본 연구에서는 AgxO/Ag를 이용한 ZnO 쇼트키 접촉면적에 따른 정류특성 및 장벽높이와 이상지수의 상관관계에 대하여 보고한다.