• 제목/요약/키워드: Hole mobility enhancement

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Ultrathin-body SOI MOSFETs에서 면방향에 따른 정공의 이동도 증가 (Hole Mobility Enhancement in (100)- and (110)-surface of Ultrathin-body(UTB) Silicon-on-insulator(SOI) Metal Oxide Semiconductors Field Effect Transistor)

  • 김관수;조원주
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.939-942
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    • 2007
  • We investigated the characteristics of UTB-SOI pMOSFETs with SOI thickness($T_{SOI}$) ranging from 10 nm to 1 nm and evaluated the dependence of electrical characteristics on the silicon surface orientation. As a result, it is found that the subthreshold characteristics of (100)-surface UTB-SOI pMOSFETs were superior to (110)-surface. However, the hole mobility of (110)-surface were larger than that of (100)-surface. Especially, the enhancement of effective hole mobility at the effective field of 0.1 MV/cm was observed from 3-nm to 5-nm SOI thickness range.

단일채널 Strained Si/SiGe 구조와 이중채널 Strained Si/SiGe 구조의 이동도 특성 비교 (Comparison of Hole Mobility Characteristics of Single Channel and Dual Channel Si/SiGe Structure)

  • 정종완
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.113-114
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    • 2007
  • Hole mobility characteristics of single surface channel and dual channel Si/SiGe structure are compared, where the former one consists of a relaxed SiGe buffer layer and a tensile strained Si layer on top, and for dual channel structure a compressively strained SiGe layer is inserted between them. Due to the difference of hole mobility enhancement factors of layers between them, hole mobility characteristics with respect to the Si cap thickness shows the opposite tend. Hole mobility increases with thicker Si cap for single channel structure, whereas it decreases with thicker Si cap for dual channel structure.

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높은 이동도 특성을 가지는 Strained-Si-on-insulator (sSOI) MOSFETs (High Mobility Characteristics of Strained-Si-on-insulator (sSOI) Metal-oxide-semiconductors Field-effect-transistors (MOSFETs))

  • 김관수;조원주
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.695-698
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    • 2008
  • We investigated the characteristics of Strained-Si-on-Insulator (sSOI) MOSFETs with 0.7% tensile strain. The sSOI MOSFETs have superior subthreshold swing under 70 mV/dec and output current. Especially, the electron and hole were increased in sSOI MOSFET. The electron and hole mobility in sSOI MOSFET were 286$cm^2/Vs$ and 151$cm^2/Vs$, respectively. The carrier mobility enhancement is due to the subband splitting by 0.7% tensile strain.

Strained-SOI(sSOI) n-/p-MOSFET에서 캐리어 이동도 증가 (Carrier Mobility Enhancement in Strained-Si-on-Insulator (sSOI) n-/p-MOSFETs)

  • 김관수;정명호;최철종;조원주
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.73-74
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    • 2007
  • We fabricated strained-SOI(sSOI) n-/p-MOSFETs and investigated the electron/hole mobility characteristics. The subthreshold characteristics of sSOI MOSFETs were similar to those of conventional SOI MOSFET. However, The electron mobility of sSOI nMOSFETs was larger than that of the conventional SOI nMOSFETs. These mobility enhancement effects are attributed to the subband modulation of silicon conduction band.

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Ultrathin-Body SOI MOSFETs에서 면방향에 따른 정공의 이동도 증가 (Hole Mobility Enhancement in (100)- and (110)-surfaces of Ultrathin-Body Silicon-on-Insulator Metal-Oxide-Semiconductors)

  • 김관수;구상모;정홍배;정종완;조원주
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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    • pp.7-8
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    • 2007
  • We investigated the characteristics of UTB-SOI pMOSFETs with SOI thickness ($T_{SOI}$) ranging from 10 nm to 1 nm and evaluated the dependence of electrical characteristics on the silicon surface orientation. As a result, it is found that the subthreshold characteristics of (100)-surface UTB-SOI pMOSFETs were superior to (110)-surface. However, the hole mobility of (110)-surface were larger than that of (100)-surface. The enhancement of effective hole mobility at the effective field of 0.1 MV/ccm was observed from 3-nm to 5-nm SOI thickness range.

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$C_{60}$(buckminsterfullurene) 홀주입층을 적용한 유기박막트랜지스터의 성능향상 (Performance enhancement of Organic Thin Film Transistor using $C_{60}$ hole injection layer)

  • 이문석
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권5호
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    • pp.19-25
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    • 2008
  • 본 연구에서는 유기반도체인 펜타센과 소스-드레인 금속전극사이에 $C_{60}$을 홀주입층으로 적용한 유기박막트랜지스터를 제작하여 $C_{60}$을 삽입하지 않은 소자와의 전기적특성을 비교하였다. $C_{60}/Au$ 이중전극을 사용한 소자의 경우 Au단일전극을 사용한 소자와 비교하였을 때 전하이동도는 0.298 $cm^2/V{\cdot}s$에서 0.452 $cm^2/V{\cdot}s$ 문턱전압의 경우 -13.3V에서 -10.8V로 향상되었으며, contact resistance를 추출하여 비교하였을 경우 감소함을 확인할 수 있었다. 이러한 성능의 향상은 $C_{60}$을 Au와 pentacene 사이에 삽입하였을 경우 Au-pentacene 간의 원하지 않는 화학적 반응을 막아줌으로써 홀 주입장벽를 감소시켜 홀 주입이 향상되었기 때문이다. 또한 Al을 전극으로 적용한 OTFT도 제작하였다. 기존에 Al은 OTFT에 단일전극으로 사용하였을 경우 둘간의 높은 홀 주입장벽으로 인해 채널이 거의 형성되지 않았으나, $C_{60}/Al$ 이중전극을 사용한 소자의 경우 전하이동도와 전류점멸비은 0.165 $cm^2/V{\cdot}s$, $1.4{\times}10^4$ 으로써 Al를 단일전극으로 사용하는 소자의 전기적 특성에 비해 크게 향상되어진 소자를 제작할 수 있었다. 이는 $C_{60}$과 Al이 접합시에 interface dipole의 형성으로 Al의 vacuum energy level이 변화로 인한 Al의 work function이 증가되어 pentacene과 Al간의 hole injection barrier가 감소되었기 때문이다.

Realization of flexible polymer solar cell by annealing-free process using 1,8-Diiodooctane as additive

  • Kim, Youn-Su;Ju, Byeong-Kwon;Kim, Kyung-Kon
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.383-383
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    • 2011
  • We fabricated thermal annealing-free polymer solar cells (PSC) by processing with additive and applied to flexible substrates. The 1, 8-Diiodooctane of 3 vol% blended with active solution resulted in enhancement of $J_{SC}$ due to increase of light absorption and hole mobility as improving the crystallinity of P3HT. In addition, the $V_{OC}$ of PSCs with additive was improved by inserting $TiO_2$ layer without any treatment. The $TiO_2$ layer prevented the direct contact between active layer and Al electrode and reduced the charge recombination near Active/Al interface. It was confirmed by calculation of J0 and photo-voltage transient measurement. The power conversion efficiencies of annealing-free PSCs using additive for ITO glass and flexible (ITO PEN) substrate were obtained 3.03% and 2.45%, respectively.

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인의 도핑으로 인한 실리콘산화물 속 실리콘나노입자의 광-발광현상 증진 및 억제 (Enhancement and Quenching Effects of Photoluminescence in Si Nanocrystals Embedded in Silicon Dioxide by Phosphorus Doping)

  • 김준곤;우형주;최한우;김기동;홍완
    • 한국진공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.78-83
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    • 2005
  • 지난 10년 동안 유전체 내부에 형성된 나노미터 크기의 규소알갱이는 발광센터로서 주목 받아왔다 나노미터 크기인 결정질 규소의 엑시토닉 전자-홀의 쌍들이 발광결합에 기여한다고 여겨진다. 그러나 규소결정에 존재하는 여러가지 결함들은 비발광 천이의 경로가 되어 나노규소결접립의 발광천이와 경쟁하여 발광효율을 저하시키는 요인이 된다. 이러한 결정 결함들은 고온 열처리과정에서 대부분 소멸되나 $1000^{\circ}C$ 이상의 공정 에서도 나노규소와 유전체의 계면에 존재하는 결함들은 나노규소결정립의 발광을 억제하게 된다. 일반적으로 수소로서 규소결정립의 계면을 마감처리하게 되면 규소결정립의 발광효율이 획기적으로 향상되나 불행하게도 매질 내 수소의 높은 이동성으로 말미암아 후속 열처 리 과정에서 수소마감효과는 쉽게 손실된다. 따라서 본 연구에서는 온도가역적인 수소 대신 인을 이온주입 방법으로 첨가하여 수소와 같은 계면 마감효과를 얻으며 또한 후속 고온공정 에 대한 내구력을 증대시켰다. 모재인 산화규소 기판에 400keV, $1\times10^{17}\; Si/cm^2$와 그 주위에 균일한 함량을 도핑하기 위하여 다중에너지의 인을 주입하였다. 규소와 인을 이온주입 후 Ar 분위기에서 $1100^{\circ}C$ , 두 시간의 후열처리를 통하여 규소결정립을 형성하였으며 향상된 내열효과를 시험하기 위하여 Ar 분위기에서 $1000^{\circ}C$까지 열처리하였다. 인으로 마감된 나노미터 크기인 규소 결정립의 향상된 광-발광(PL)효과와 감쇄시간, 그리고 발광파장의 변화에 대하여 논의하였다.