• 제목/요약/키워드: SOI( silicon - on-insulator)

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유연한 폴리이미드 기판 위에 구현된 확장형 게이트를 갖는 Silicon-on-Insulator 기반 고성능 이중게이트 이온 감지 전계 효과 트랜지스터 (High-Performance Silicon-on-Insulator Based Dual-Gate Ion-Sensitive Field Effect Transistor with Flexible Polyimide Substrate-based Extended Gate)

  • 임철민;조원주
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제28권11호
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    • pp.698-703
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    • 2015
  • In this study, we fabricated the dual gate (DG) ion-sensitive field-effect-transistor (ISFET) with flexible polyimide (PI) extended gate (EG). The DG ISFETs significantly enhanced the sensitivity of pH in electrolytes from 60 mV/pH to 1152.17 mV/pH and effectively improved the drift and hysteresis phenomenon. This is attributed to the capacitive coupling effect between top gate and bottom gate insulators of the channel in silicon-on-transistor (SOI) metal-oxide-semiconductor (MOS) FETs. Accordingly, it is expected that the PI-EG based DG-ISFETs is promising technology for high-performance flexible biosensor applications.

경사진 Field Plate을 갖는 SOI LDMOS에 관한 연구 (A Study on the SOI LDMOS with a Tapered Field Plate)

  • 나종민;최연익
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1995년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.367-369
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    • 1995
  • An SOI LDMOS(Silicon-On-Insulator Lateral Double diffused MOSPET) with a tapered field plate is proposed and investigated in terms of the breakdown voltage and on-resistance using 2-D simulator, MEDICI. The results of conventional SOI LDMOS with a stepped field plate are reported for the comparison. Simulated breakdown voltage of the proposed LDMOS is found to be higher than that of conventional LDMOS since surface electric field can be reduced due to the field plate over the tapered oxide. On-resistance of proposed LDMOS is found to be lower than that of conventional LDMOS by 10%.

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Temperature Dependence of Electrical Parameters of Silicon-on-Insulator Triple Gate n-Channel Fin Field Effect Transistor

  • Boukortt, Nour El Islam;Hadri, Baghdad;Caddemi, Alina;Crupi, Giovanni;Patane, Salvatore
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제17권6호
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    • pp.329-334
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    • 2016
  • In this work, the temperature dependence of electrical parameters of nanoscale SOI (silicon-on-insulator) TG (triple gate) n-FinFET (n-channel Fin field effect transistor) was investigated. Numerical device simulator $ATLAS^{TM}$ was used to construct, examine, and simulate the structure in three dimensions with different models. The drain current, transconductance, threshold voltage, subthreshold swing, leakage current, drain induced barrier lowering, and on/off current ratio were studied in various biasing configurations. The temperature dependence of the main electrical parameters of a SOI TG n-FinFET was analyzed and discussed. Increased temperature led to degraded performance of some basic parameters such as subthreshold swing, transconductance, on-current, and leakage current. These results might be useful for further development of devises to strongly down-scale the manufacturing process.

SOI형 대칭 DG MOSFET의 문턱전압 도출에 대한 간편한 해석적 모델 (A simple analytical model for deriving the threshold voltage of a SOI type symmetric DG-MOSFET)

  • 이정호;서정하
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권7호통권361호
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    • pp.16-23
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    • 2007
  • 본 논문에서는 완전 공핍된 SOI형 대칭 이중게이트 MOSFET의 문턱 전압에 대한 간단한 해석적 모델을 제시하고자 실리콘 몸체 내의 전위 분포를 근사적으로 채널에 수직한 방향의 좌표에 대해 4차 다항식으로 가정하였다. 이로써 2차원 포아송 방정식을 풀어 표면 전위의 표현식을 도출하고, 이 결과로부터 드레인 전압 변화에 의한 문턱 전압의 roll-off를 비교적 정확하게 기술할 수 있는 문턱 전압의 표현식을 closed-form의 간단한 표현식으로 도출하였다. 도출된 표현식으로 모의 실험을 수행한 결과 $0.01\;[{\mu}m]$의 실리콘 채널 길이 범위까지 채널 길이에 지수적으로 감소하는 것을 보이는 비교적 정확한 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

Characteristics of capacitorless 1T-DRAM on SGOI substrate with thermal annealing process

  • 정승민;김민수;조원주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.202-202
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    • 2010
  • 최근 반도체 소자의 미세화에 따라, 단채널 효과에 의한 누설전류 및 소비전력증가 등이 문제가 되고 있다. DRAM의 경우, 캐패시터 영역의 축소문제가 소자집적화를 방해하는 요소로 작용하고 있다. 1T-DRAM은 기존의 DRAM과 달리 캐패시터 영역을 없애고 상부실리콘의 중성영역에 전하를 저장함으로써 소자집적화에 구조적인 이점을 갖는다. 또한 silicon-on-insulator (SOI) 기판을 이용할 경우, 뛰어난 전기적 절연 특성과 기생 정전용량의 감소, 소자의 저전력화를 실현할 수 있다. 본 연구에서는 silicon-germanium-on-insulator (SGOI) 기판을 이용한 1T-DRAM의 열처리온도에 따른 특성 변화를 평가하였다. 기존의 SOI 기판을 이용한 1T-DRAM과 달리, SGOI 기판을 사용할 경우, strained-Si 층과 relaxed-SiGe 층간의 격자상수 차에 의한 캐리어 이동도의 증가효과를 기대할 수 있다. 하지만 열처리 시, SiGe층의 Ge 확산으로 인해 상부실리콘 및 SiGe 층의 두께를 변화시켜, 소자의 특성에 영향을 줄 수 있다. 열처리는 급속 열처리 공정을 통해 $850^{\circ}C$$1000^{\circ}C$로 나누어 30초 동안 N2/O2 분위기에서 진행하였다. 그리고 Programming/Erasing (P/E)에 따라 달라지는 전류의 차를 감지하여 제작된 1T-DRAM의 메모리 특성을 평가하였다.

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SOI NMOSFET을 이용한 Photo Detector의 특성 (Properties of Photo Detector using SOI NMOSFET)

  • 김종준;정두연;이종호;오환술
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.583-590
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    • 2002
  • In this paper, a new Silicon on Insulator (SOI)-based photodetector was proposed, and its basic operation principle was explained. Fabrication steps of the detector are compatible with those of conventional SOI CMOS technology. With the proposed structure, RGB (Read, Green, Blue) which are three primary colors of light can be realized without using any organic color filters. It was shown that the characteristics of the SOI-based detector are better than those of bulk-based detector. To see the response characteristics to the green (G) among RGB, SOI and bulk NMOSFETS were fabricated using $1.5\mu m$ CMOS technology and characterized. We obtained optimum optical response characteristics at $V_{GS}=0.35 V$ in NMOSFET with threshold voltage of 0.72 V. Drain bias should be less than about 1.5 V to avoid any problem from floating body effect, since the body of the SOI NMOSFET was floated. The SOI and the bulk NMOSFETS shown maximum drain currents at the wavelengths of incident light around 550 nm and 750 nm, respectively. Therefore the SOI detector is more suitable for the G color detector.

NMOSFET SOI 소자에서 부분적 게이트 산화막 두께 변화에 의한 돌연 전류 효과 고찰 (A Study on the Current Kink Effect in NMOSFET SOI Device with the Varying Gate Oxide Thickness)

  • 한명석;이충근홍신남
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.545-548
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    • 1998
  • Thin film SOI(Silicon-On-Insulator) devices exhibit floating body effect. In this paper, SOI NMOSFET is proposed to solve this problem. Some part of gate oxide was considered to be 30nm~80nm thicker than the other normal gate oxide and simulated with TSUPREM-4. The I-V characteristics were simulated with 2D MEDICI mesh. Since part of gate oxide has different oxide thickness in proposed device, the gate electric field strength is not the same throught the gate and consequently the reduction of current kink effect is occurred.

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100 keV $O^+$ 이온 빔에 의한 SIMOX SOI의 $ Si-SiO_2$계면 구조 (The $ Si-SiO_2$ interface structure of a SIMOX SOI formed by 100keV $O^+$ ion beam)

  • 김영필;최시경;김현경;문대원
    • 한국진공학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.35-42
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    • 1998
  • 100keV $O^+$이온 빔에 의해 형성된 separation by implanted oxygen(SIMOX) silicon on insulator (SOI)의 열처리 전후의 계면 구조를 high resolution transmission electron microscopy(HRTEM)을 이용하여 관찰하였다. 실리콘 주입 온도 $550^{\circ}C$에서 ~$5\times 10^{17}\textrm{cm}^{-2}O^+$를 주입한 직후의 계면은 매우 거칠고 산화물 석출, stacking fault, coesite $SiO_2$ 상 석출물 등 여러 가지 형태의 결함들을 가지고 있었다. 반면, 이것을 $1300^{\circ}C$에서 열처리한 후의 계면은 매우 편편하고 잘 정의된 계면으로 변하였다. 열처리후의 계면은 HRTEM을 통해서 3keV$O_2^\;+$이온 빔에 의해 형성된 산화막 계면, 그리고 게이트 산화막으로 사용되는 ~ 6nm열 산화막 계면과 비교하여 볼 때 비슷한 수준의 roughness를 보여 주었다.

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