• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제51권9호
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• pp.397-407
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• 2002

A new simulator which predicts the quantum effect in NMOSFET structure is developed. Using the self-consistent method by numerical method, this simulator accurately predicts the carrier distribution due to improved calculation precision of potential in the inversion layer. However, previous simulator uses analytical potential distribution or analytic function based fitting parameter Using the developed simulator, threshold voltage increment and gate capacitance reduction due to the quantum effect are analyzed in NMOS. Especially, as oxide thickness and channel doping dependence of quantum effect is analyzed, and the property analysis for the next generation device is carried out.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.693-695
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• 2012

본 연구에서는 DGMOSFET의 항복전압에 대하여 고찰할 것이다. 이를 위하여 포아송방정식의 분석학적 해를 이용하였으며 Fulop의 항복전압 조건을 사용하였다. DGMOSFET는 게이트길이가 나노단위까지 사용가능한 소자로서 단채널효과를 감소시킬 수 있다는 장점이 있다. 그러나 단채널에서 나타나는 항복전압의 감소는 피할 수 없으므로 이에 대한 연구가 필요하다. 포아송방정식을 풀 때 사용하는 전하분포함수에 가우시안 함수를 적용함으로써 보다 실험값에 가깝게 해석하였으며 이때 이중게이트 MOSFET의 소자크기에 따라 항복전압의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 전위모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 항복전압을 분석할 것이다. DGMOSFET의 항복전압을 관찰한 결과, 채널길이가 감소할수록 그리고 도핑농도가 증가할수록 항복전압이 감소하는 것으로 나타났다. 또한 게이트산화막두께 및 채널두께에 따라서 항복전압의 변화가 관찰되었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제17권2호
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• pp.230-238
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• 2017

We have proposed an InGaAs-based gate-all-around (GAA) tunneling field-effect transistor (TFET) with a stacked dual-metal gate (DMG). The electrical performances of the proposed TFET are evaluated through technology computer-aided design (TCAD) simulations. The simulation results show that the proposed TFET demonstrates improved DC performances including high on-state current ($I_{on}$) and steep subthreshold swing (S), in comparison with a single-metal gate (SMG) TFET with higher gate metal workfunction, as it has a thinner source-channel tunneling barrier width by low workfunction of source-side channel gate. The effects of the gate workfunction on $I_{on}$, the off-state current ($I_{off}$), and S in the DMG-TFETs are examined. The DMG-TFETs with PNPN structure demonstrate outstanding DC performances and RF characteristics with a higher n-type doping concentration in the $In_{0.8}Ga_{0.2}As$ source-side channel region.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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• pp.94-94
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• 2008

We have performed simulation for Junction Field Effect Transistor(JFET) using Silvco to improve its electrical properties. The device structure and process conditions of Si-control JFET(Si-JFET) were determined to set its cut off voltage and drain current(at Vg=0V) to -0.5V and $300{\mu}A$, respectively. From electrical property obtained at various implantation energy, dose, and drive-in conditions of p-gate doping, we found that the drive in time of p-type gate was the most determinant factor due to severe diffusion. Therefore we newly designed SiGe-JFET, in which SiGe layer is to epitaxial layers placed above and underneath of the Si-channel. The presence of SiGe layer lessen the p-type dopants (Boron) into the n-type Si channel the phenomenon would be able to enhance the structural consistency of p-n-p junction. The influence of SiGe layer will be discussed in conjunction with boron diffusion and corresponding I-V characteristics in comparison with Si-control JFET.

• 대한전자공학회논문지
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• 제27권11호
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• pp.49-54
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• 1990

본 논문에서는 LDD(lightly doped drain)구조를 갖는 짧은 채널 MOSFET에서의 기생저항의 게이트 전압 의존도에 대한 모형을 제시하였다. 게이트 전극 밑에 위치한 LDD 영역에서는 게이트 전압에 의해 준 이차원적인 축적층(quasi two-dimensional accumulation layer)이 형성된다. 소오스 측 LDD 기생저항을 축적층의 저항과 벌크 LDD 저항의 병렬 연결로 취급하였으며 별크 LDD 저항은 채널의 반전층 끝으로부터 ${n^+}$영역의 경계까지 퍼짐 저항으로 근사하였다. 그리고 접합에서의 도우핑 농도 구배가 LDD 저항에 미치는 영향이 토의하였다. 본 모형의 결과로 선형 영역에서는 LDD 저항이 게이트 전압의 증가에 따라 감소하고, 포화영역에서는 채널과 LDD에서 속도포화를 고려한 결과, 게이트 전압에 대해 준 일차적으로 증가하는 것으나 나타나 발표된 실험결과들과 일치하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.878-881
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• 2011

본 연구에서는 차세대 나노소자인 DGMOSFET에서 발생하는 단채널효과 중 하나인 드레인유기 장벽 감소(Drain Induced Barrier Lowering; DIBL)에 대하여 분석하고자 한다. 포아송방정식을 풀어 전위분포에 대한 분석학적 해를 구할 때 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용함으로써 보다 실험값에 가깝게 해석하였으며 이때 가우시안 함수의 변수인 이온주입범위 및 분포편차 그리고 소자 파라미터인 채널의 두께, 도핑강도 등에 대하여 드레인유기장벽감소의 변화를 관찰하고자 한다. 본 연구의 모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으므로 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 드레인유기장벽감소에 대하여 분석할 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.156-162
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• 2015

본 연구에서는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 산화막두께, 채널도핑농도 그리고 상하단 게이트 전압 등과 같은 소자 파라미터에 따른 전도중심 및 전자농도가 문턱전압이하 스윙에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 비대칭 이중게이트 MOSFET는 대칭구조와 비교하면 상하단 게이트 산화막의 두께 및 게이트 전압을 각각 달리 설정할 수 있으므로 단채널효과를 제어할 수 있는 요소가 증가하는 장점을 가지고 있다. 그러므로 상하단 산화막두께 및 게이트 전압에 따른 전도중심 및 전자분포의 변화를 분석하여 심각한 단채널효과인 문턱전압이하 스윙 값의 저하 현상을 감소시킬 수 있는 최적의 조건을 구하고자 한다. 문턱전압이하 스윙의 해석학적 모델을 유도하기 위하여 포아송방정식을 이용하여 전위분포의 해석학적 모델을 구하였다. 결과적으로 소자 파라미터에 따라 전도중심 및 전자농도가 크게 변화하였으며 문턱전압이하 스윙은 상하단 전도중심 및 전자농도에 의하여 큰 영향을 받는 것을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권10호
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• pp.14-22
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• 2010

기존의 n-type metal-oxide-semiconductor field effect transistor(NMOSFET)은 $n^+/p^{(+)}/n^+$ type의 이온 주입을 통하여 소스/채널/드레인 영역을 형성하게 된다. 30 nm 이하의 채널 길이를 갖는 초미세 소자를 제작함에 있어서 설계한 유효 채널 길이를 정확하게 얻기 위해서는 주입된 이온들을 완전히 activation하여 전류 수준을 향상시키면서도 diffusion을 최소화하기 위해 낮은 thermal budget을 갖도록 공정을 설계해야 한다. 실제 공정에서의 process margin을 완화할 수 있도록 오히려 p-type 채널을 형성하져 않으면서도 기존의 NMOSFET의 동작을 온전히 구현할 수 있는 junctionless(JL) MOSFET이 연구중이다. 본 논문에서는 3차원 소자 시뮬레이션을 통하여 silicon nanowire(SNW) 구조에 접목시킨 JL MOSFET을 최적 설계하고 그러한 조건의 소자에 대하여 conductance, maximum oscillation frequency($f_{max}$), current gain cut-off frequency($f_T$) 등의 기본적인 고주파 특성을 분석한다. 채널 길이는 30 nm이며 설계 변수는 채널 도핑 농도와 채널 SNW의 반지름이다. 최적 설계된 JL SNW NMOSFET에 대하여 동작 조건($V_{GS}$ = $V_{DS}$ = 1.0 V)에서 각각 367.5 GHz, 602.5 GHz의 $f_T$, $f_{max}$를 얻을 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.669-669
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• 2013

Hierarchical N doped TiO2 nanostructured catalyst with micro, meso and macro porosity have been synthesized by a facile self-formation route using ammonia and titanium isopropoxide precursor. The samples were calcined in different calcination temperature ranging from $300^{\circ}C$ to $800^{\circ}C$ at slow heating rate ($5^{\circ}C$/min) and designated as NHPT-300 to NHPT-800. $TiO_2$ nanostructured catalyst have been characterized by physico-chemical and spectroscopy methods to explore the structural, electronic and optical properties. UV-Vis diffuse reflectance spectra confirmed the red shift and band gap narrowing due to the doping of N species in TiO2 nanoporous catalyst. Hierarchical macro porosity with fibrous channel patterning was observed (confirmed from FESEM) and well preserved even after calcination at $800^{\circ}C$, indicating the thermal stability. BET results showed that micro and mesoporosity was lost after $500^{\circ}C$ calcination. The photocatalytic activity has been evaluated for methanol oxidation to formaldehyde in visible light. The enhanced photocatalytic activity is attributed to combined synergetic effect of N doping for visible light absorption, micro and mesoporosity for increase of effective surface area and light harvestation, and hierarchical macroporous fibrous structure for multiple reflection and effective charge transfer.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권7호
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• pp.2364-2370
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• 2021

The ⁿMCP (Neutron sensitive microchannel plate) combined with advanced readout electronics is widely used in energy selective neutron imaging because of its good spatial and timing resolution. Neutron detection efficiency is a crucial parameter for the ⁿMCP. In this paper, a mathematical model based on the oblique cylindrical channel and elliptical pore was established to calculate the neutron absorption probability, the escape probability of charged particles and overall detection efficiency of ⁿMCP and analyze the effects of neutron incident position, pore diameter, wall thickness and bias angle. It was shown that when the doping concentration of the ⁿMCP was 10 mol%, the thickness of ⁿMCP was 0.6 mm, the detection efficiency could reach maximum value, about 24% for thermal neutrons if the pore diameter was 6 ㎛, the wall thickness was 2 ㎛ and the bias angle was 3 or 6°. The calculated results are of great significance for evaluating the detection efficiency of the ⁿMCP. In a subsequent companion paper, the mathematical model would be extended to the case of the spatial resolution and detection efficiency optimization of the coating ⁿMCP.