• 제목/요약/키워드: 터널 트랜지스터

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포켓 구조 터널링 전계효과 트랜지스터의 2D 터널링 효과 (2D Tunneling Effect of Pocket Tunnel Field Effect Transistor)

  • 안태준;유윤섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.243-244
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    • 2017
  • 이 논문은 터널링 전계효과 트랜지스터의 밴드 간 터널링 전류 계산에 대하여 1차원과 2차원 방향의 터널링이 어떤 차이를 나타내는지 알아보았다. 2차원 방향의 터널링은 1차원 방향의 터널링에서 계산 되지 않는 대각선 방향의 터널링이 나타나기 때문에 더 정확한 터널링 전류를 계산할 수 있다. 시뮬레이션 결과는 문턱전압 이상의 전압에서는 2차원 방향으로 일어나는 터널링이 큰 영향을 미치지 않지만, 문턱전압 이하에서는 문턱전압 이하 기울기에 많은 영향을 미친다.

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L형 터널 트랜지스터의 트랩-보조-터널링 현상 조사 (Investigation of Trap-Assisted-Tunneling Mechanism in L-Shaped Tunneling Field-Effect-Transistor at Low Bias)

  • 파라즈 나잠;유윤섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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    • pp.475-476
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    • 2019
  • L형 터널링 전계 효과 트랜지스터 (LTFET)는 종래의 터널링 전계 효과 트랜지스터 (TFET)보다 우수한 소자로 고려된다. 그러나, 실험적으로 입증 된 LTFET은 트랩 상태의 존재로 인한 트랩-보조-터널링 (Trap-Assisted-Tunneling; TAT)에 기인한 열악한 임계 이하 기울기(SS) 특성을 나타내었다. 본 논문에서는 실험적으로 시연 된 LTFET의 저전압 바이어스에 TAT 메커니즘을 밴드 다이어그램과 TAT 재조합률 (GTAT)을 사용하여 조사한다.

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포인트 터널링과 라인 터널링을 모두 고려한 실리콘 기반의 포켓 터널링 전계효과 트랜지스터의 최적 구조 조건 (Guide Lines for Optimal Structure of Silicon-based Pocket Tunnel Field Effect Transistor Considering Point and Line Tunneling)

  • 안태준;유윤섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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    • pp.167-169
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    • 2016
  • 이 논문은 라인 터널링과 포인트 터널링을 모두 고려한 포켓 터널링 전계효과 트랜지스터의 여러가지 구조 및 물질 파라미터에 따른 시뮬레이션 결과를 소개한다. 포켓의 도핑 농도와 두께가 증가할수록 구동전류 $I_{on}$이 증가하고 포켓의 두께와 게이트 절연체의 유전율이 증가할수록 SS(subthreshold swing)가 좋아짐을 보인다. hump 효과는 SS를 나쁘게 하기 때문에 최소화할 수 있도록 최적의 구조를 만들어야 한다.

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게이트 절연특성에 의존하는 양방향성 박막 트랜지스터의 동작특성 (Electrical Characteristics of Ambipolar Thin Film Transistor Depending on Gate Insulators)

  • 오데레사
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.1149-1154
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    • 2014
  • 본 연구는 산화물반도체트랜지스터의 터널링 현상을 살펴보기 위해서 게이트 절연막으로서 SiOC 박막을 사용하고 채널층으로 IGZO를 이용하여 트랜지스터를 제작 하였다. SiOC 박막은 분극이 작아질수록 비정질특성이 우수해지면서 절연특성이 좋아진다. SiOC 게이트 절연막과 채널 층 사이의 계면에 존재하는 접합특성은 SiOC의 분극특성에 따라서 달려졌다. 드레인소스 전류($I_{DS}$)와 게이트소스 전압($V_{GS}$)의 전달특성은 분극이 낮은 SiOC를 사용할 경우 양방향성 전달특성이 나타나고 분극이 높은 SiOC 게이트 절연막을 사용할 경우 단방향성 전달 특성이 나타났다. 터널링에 의한 양방향성 트랜지스터의 경우 바이어스 인가 전압이 낮은 ${\pm}1V$의 영역에서 쇼키접합을 나타냈었지만 트래핑효과에 의한 단방향성 트랜지스터의 경우 오믹접합 특성을 나타내었다. 특히 양방향성 트랜지스터의 경우 터널링 현상에 의하여 on/off 스위칭 특성이 개선되었다.

실리콘 기반 포켓 구조 터널링 전계효과 트랜지스터의 최적 구조 조건 (Structure Guide Lines of Silicon-based Pocket Tunnel Field Effect Transistor)

  • 안태준;유윤섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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    • pp.166-168
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    • 2016
  • 이 논문은 포켓 구조 터널링 전계효과 트랜지스터의 구조에 대한 여러 가지 조건을 소개한다. 포켓의 길이는 길어질수록 $I_{on}$이 더 증가하고, 포켓의 두께는 감소할수록 $I_{on}$이 증가하고, 3nm 보다 얇아질 때 SS는 증가한다. 게이트 절연체는 고유전율 물질을 사용하는 것이 적절하다.

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L형 터널 트랜지스터의 트랩-보조-터널링 현상 조사 (Investigation of Trap-Assisted-Tunneling Mechanism in L-Shaped Tunneling Field-Effect-Transistor)

  • 파라즈 나잠;유윤섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.512-513
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    • 2018
  • 트랩-보조-터널링(Trap-Assisted-Tunneling; TAT)은 실제 터널링 전계 효과 트랜지스터 (TFET)의 임계 이하 기울기를 저하시키고 시뮬레이션에서 고려되어야한다. 그러나, 그 메커니즘은 라인 터널링 타입 L형 TFET(LTFET)에서는 잘 알려져 있지 않았다. 본 연구는 dynamic nonlocal Schenk 모델을 이용한 LTFET의 TAT 메커니즘을 연구한다. 이 연구에서는 터널링 이벤트를 위해서 phonon assisted and direct band가 모두 고려되었다.

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터널링 전계효과 트랜지스터 구조 특성 비교 (Comparative Investigation on Tunnel Field Effect transistors(TFETs) Structure)

  • 심언성;안태준;유윤섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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    • pp.616-618
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    • 2016
  • TCAD 시뮬레이션을 이용하여 터널링 전계효과 트랜지스터(Tunnel Field-Effect Transistor; TFET) 구조에 따른 특성을 조사하였다. Single-Gate TFET, Double-Gate TFET, Pocket TFET, L-shaped TFET 구조 중에서 Pocket TFET와 L-shaped TFET이 on-current와 subthreshold swing에서 가장 좋은 성능을 보였다. 본 논문은 터널링 전계효과 트랜지스터의 새로운 구조에 대한 가이드라인을 제시하고자 한다.

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粒界에서의 터널링으로 解析한 薄膜트랜지스터의 電流-電壓 特性 (I-V Characteristics of the TFT Analyzed by Tunneling in Grain Boundaries)

  • 마대영
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.23-29
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    • 1989
  • 多結晶 薄膜트랜지스터의 電界效果 解析을 위한 物理的인 모델을 제시하였다. 본 논문의 모델에서는 粒子(grain) 하나를 單結晶 트랜지스터로 粒界(grain boundary)를 電位障壁을 갖는 絶緣體로 가정하였다. 따라서 多結晶 薄膜트랜지스터 粒子인 單結晶 트랜지스터들이 粒界를 경계로 직렬연결 되어 있는 것으로 간주하였으며, 粒子에 흐르는 電流는 gradual channel 근사식으로 또 粒界에 흐르는 電流는 터널링 이론으로 계산하였다. 出力特性과 비교하므로써 채널에서의 電位, 電界분포 등을 구하였으며 이결과들을 통해 본 모델을 검토하였다. 본 논문에서 제시한 다결정박막트랜지스터의 전도모델이 문턱전압이상의 素子동작해석에 타당함을 밝혔다.

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터널 전계 효과 트랜지스터의 양자모델에 따른 특성 변화

  • 이주찬;안태준;유윤섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.454-456
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    • 2017
  • 다양한 양자모델(Quantum model)을 적용한 터널 전계 효과 트랜지스터(tunnel field effect transistor; TFET)의 전류 및 커패시턴스(Capacitance)-전압 특성을 조사하였다. 사용된 양자 모델은 density gradient, Bohm Quantum Potential(BQP), Vandort quantum correction 모델을 슈뢰딩거-푸아송 모델과 calibration하여 사용하였다. BQP, Vandort, density gradient 모두 구동전류는 감소하였다. BQP를 단독으로 사용한 경우에 SS(subthreshold swing)와 on-set 전압($V_{onset}$)은 일정하지만 구동전류에서만 약 3배 전류가 감소하였으며, BQP와 Vandort 사용한 경우와 density gradient를 사용한 경우에 모두 $V_{onset}$이 약 0.07 eV 이동하였으며, SS가 40 mV/dec 이상으로 증가하였다.

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소스영역으로 오버랩된 게이트 길이 변화에 따른 터널 트랜지스터의 터널링 전류에 대한 연구 (Source-Overlapped Gate Length Effects at Tunneling current of Tunnel Field-Effect Transistor)

  • 이주찬;안태준;심언성;유윤섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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    • pp.611-613
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    • 2016
  • TCAD 시뮬레이션을 이용하여 소스영역으로 오버랩된(overlapped) 게이트를 가진 터널링 전계효과 트랜지스터(Tunnel Field-Effect Transistor; TFET)의 오버랩된 게이트 길이에 따른 터널링 전류 특성을 조사하였다. 터널링은 크게 라인터널링과 포인트 터널링으로 구분되는데, 라인터널링이 포인트터널링보다 subthreshold swing(SS), on-current에서 더 높은 성능을 보인다. 본 논문은 Silicon, Germanium, Si-Ge Hetero TFET구조에서 게이트 길이를 소스영역으로 오버랩될 경우에 포인트 터널링과 라인터널링의 효과를 조사해서 SS와 on-current에 최적합한 구조의 가이드라인을 제시한다.

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