• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.377-377
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• 2014

We demonstrate the high temperature-dependent electrical behavior at 2D multilayer MoS2 transistor. Our previous reports explain that the extracted field-effect mobility of good device was inversely proportional to the increase of temperature. Because scattering mechanism is dominated by phonon scattering at a well-designed MoS2 transistor, having, low Schottky barrier. However, mobility at an immature our $MoS_2$ transistor (${\mu}m$ < $10cm^2V^{-1}s^{-1}$) is proportional to the increase temperature. The existence of a big Schottky barrier at $MoS_2-Ti$ junction can reduce carrier transport and lead to lower transistor conductance. At high temperature (380K), the field-effect mobility of multilayer $MoS_2$ transistor increases from 8.93 to $16.9cm^2V^{-1}sec^{-1}$, which is 2 times higher than the value at room temperature. These results demonstrate that carrier transport at an immature $MoS_2$ with a high Schottky barrier is mainly affected by thermionic emission over the energy barrier at high temperature.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2000년도 종합학술발표회 논문집 Vol.10 No.1
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• pp.248-251
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• 2000

본 논문에서는 SIEMENS사의 BAS125 소자의 I-V curve에서 RF신호를 고려하여 파라미터를 추출하였으며, 바이어스에 독립적인 외부소자를 추출하고, 바이어스에 종속적인 접합캐패시터를 S-parameter를 fitting하여 추출하였다.

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

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.236-236
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• 2009

This paper describes the fabrication and characteristics of Schottky micro hydrogen sensors for high temperatures by using polycrystalline(poly) 3C - SiC thin film grown on Si substrates with thermal oxide layer using APCVD. Pd/poiy 3C-SiC Schottky diodes were made and evaluated by I-V and C-V measurements. Electric current density and barrier height voltage were $2\times10^{-3}\;A/cm^2$ and 0.58 eV, respectively. These devices could operate stably at about $400^{\circ}C$. According to $H_2$ concentrations, their barrier height($\Phi_{Bn}$) were changed 0.587 eV, 0.579 eV, 0.572 eV and 0.569 eV, respectively. the current was increased. Characteristics of implemented sensors have been investigated in terms of sensitivity, linearity of response, response rate and response time. Therefore, from these results, Pd/poly 3C-SiC Schottky devices have very high potential for high temperature chemical sensor applications.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.199-202
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• 2014

The effect of neutron irradiation on the properties of SiC Schottky Diode has been investigated. SiC Schottky diodes were irradiated under neutron fluences and compared to the reference samples to study the radiation-induced changes in device properties. The condition of neutron irradiation was $3.1{\times}10^{10}$ $n/cm^2$. The current density after irradiation decreased from 12.7 to 0.75 $A/cm^2$. Also, a slight positive shift (${\Delta}V_{th}$= 0.15 V) in threshold voltage from 0.53 to 0.68 V and a positive change (${\Delta}{\Phi}_B$= 0.16 eV) of barrier height from 0.89 to 1.05 eV have been observed by the neutron irradiation, which is attributed to charge damage in the interface between the metal and the SiC layer.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제49권7호
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• pp.388-393
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• 2000

Hydrogen-sensing behaviors of Pd- and Pt-SiC Schottky diodes, fabricated on the same SiC substrate, have been systematically compared and analyzed as a function of hydrogen concentration and temperature by I-V and$\DeltaI-t$ methods under steady-state and transient conditions. The effects of hydrogen adsorption on the device parameters such as the barrier height are investigated. The significant differences in their hydrogen sensing characteristics have been examined in terms of sensitivity limit, linearity of response, response rate, and response time. For the investigated temperature range, Pd-SiC Schottky diode shows better performance for H2 detection than Pt-SiC Schottky diode under the same testing conditions. The physical and chemical mechanisms responsible for hydrogen detection are discussed. Analysis of the steady-state reaction kinetics using I-V method confirmed that the atomistic hydrogen process is responsible for the barrier height change in the diodes.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.399-399
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• 2013

Metal silicides는 Si 기반의microelectronic devices의 interconnect와 contact 물질 등에 사용하기 위하여 그 형성 mechanism과 전기적 특성에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 이 중 Rare-earth(RE) silicides는 저온에서 silicides를 형성하고, n-type Si과 낮은 Schottky Barrier contact (~0.3 eV)을 이룬다. 또한 낮은 resistivity와 Si과의 작은 lattice mismatch, 그리고 epitaxial growth의 가능성, 높은 thermal stability 등의 장점을 갖고 있다. RE silicides 중 ytterbium silicide는 가장 낮은 electric work function을 갖고 있어 n-channel schottky barrier MOSFETs의 source/drain으로 주목받고 있다. 또한 Silicon 기반의 CMOSFETs의 성능 향상 한계로 인하여 germanium 기반의 소자에 대한 연구가 이루어져 왔다. Ge 기반 FETs 제작을 위해서는 낮은 source/drain series/contact resistances의 contact을 형성해야 한다. 본 연구에서는 저접촉 저항 contact material로서 ytterbium germanide의 가능성에 대해 고찰하고자 하였다. HRTEM과 EDS를 이용하여 ytterbium germanide의 미세구조 분석과 면저항 및 Schottky Barrier Heights 등의 전기적 특성 분석을 진행하였다. Low doped n-type Ge (100) wafer를 1%의 hydrofluoric (HF) acid solution에 세정하여 native oxide layer를 제거하고, 고진공에서 RF sputtering 법을 이용하여 ytterbium 30 nm를 먼저 증착하고, 그 위에 ytterbium의 oxidation을 방지하기 위한 capping layer로 100 nm 두께의 TiN을 증착하였다. 증착 후, rapid thermal anneal (RTA)을 이용하여 N2 분위기에서 $300{\sim}700^{\circ}C$에서 각각 1분간 열처리하여 ytterbium germanides를 형성하였다. Ytterbium germanide의 미세구조 분석은 transmission electron microscopy (JEM-2100F)을 이용하였다. 면 저항 측정을 위해 sulfuric acid와 hydrogen peroxide solution (H2SO4:H2O2=6:1)에서 strip을 진행하여 TiN과 unreacted Yb을 제거하였고, 4-point probe를 통하여 측정하였다. Yb germanides의 면저항은 열처리 온도 증가에 따라 감소하다 증가하는 경향을 보이고, $400{\sim}500^{\circ}C$에서 가장 작은 면저항을 나타내었다. HRTEM 분석 결과, deposition 과정에서 Yb과 Si의 intermixing이 일어나 amorphous layer가 존재하였고, 열처리 온도가 증가하면서 diffusion이 더 활발히 일어나 amorphous layer의 두께가 증가하였다. $350^{\circ}C$ 열처리 샘플에서 germanide/Ge interface에서 epitaxial 구조의 crystalline Yb germanide가 형성되었고, EDS 측정 및 diffraction pattern을 통하여 안정상인 YbGe2-X phase임을 확인하였다. 이러한 epitaxial growth는 면저항의 감소를 가져왔으며, 열처리 온도가 증가하면서 epitaxial layer가 증가하다가 고온에서 polycrystalline 구조의 Yb germanide가 형성되어 면저항의 증가를 가져왔다. Schottky Barrier Heights 측정 결과 또한 면저항 경향과 동일하게 열처리 증가에 따라 감소하다가 고온에서 다시 증가하였다.

• Journal of Information Display
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• 제10권4호
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• pp.143-148
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• 2009

The theoretical current density equations for organic semiconductors was derived according to the internal carrier emission equation based on the diffusion model at the Schottky barrier contact and the mobility equation based on the field dependence model, the so-called "Poole-Frenkel mobility model." The electric field becomes constant because of the absence of a space charge effect in the case of a higher injection barrier height and a lower sample thickness, but there is distribution in the electric field because of the space charge effect in the case of a lower injection barrier height and a higher sample thickness. The transition between the injection- and bulk-limited currents was presented according to the Schottky barrier height and the sample thickness change.

• ETRI Journal
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• 제13권4호
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• pp.88-93
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• 1991

본 연구에서는 게이트의 Schottky 접촉을 먼저 만들고 옴 접촉 공정을 그후에 하는 자기정렬 공정 (self-aligned process) 에서 다이오드의 특성 저하를 막기위하여, 내열성 금속 (refractory metal) 을 사용하여 두께와 온도에 따른 각각의 특성을 알아보았다. 내열성 금속으로는 텅스텐을 사용하였으며, 텅스텐이 게이트 금속인 Au 나 AlGaAs 에 대해 어느정도 확산에 대한 barrier의 역할을 하는 지에 대하여 알아보았다. 전류-전압 측정자료와 Auger 분석을 통하여 옴 접촉조건($480^{\circ}C$)에서 텅스텐의 두께가 30nm 이하에서는 barrier 의 역활이 어려운 것으로 나타났다. 그리고 30~60 nm 사이에서 트랜지스터의 특성에 있어서 많은 변화가 있음을 알 수가 있었으며, 90 nm 이상에서는 $530^{\circ}C$ 이상의 온도에서 Au에 대해 좋은 barrier 의 역활을 할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.438-439
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• 2013

Microelectronic devices의 접촉저항의 향상을 위해 Metal silicides의 형성 mechanism과 전기적 특성에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 지난 수십년에 걸쳐, Ti silicide, Co silicide, Ni silicide 등에 대한 개발이 이루어져 왔으나, 계속적인 저저항 접촉 소재에 대한 요구에 의해 최근에는 Rare earth silicide에 관한 연구가 시작되고 있다. Rare-earth silicide는 저온에서 silicides를 형성하고, n-type Si과 낮은 schottky barrier contact (~0.3 eV)를 이룬다. 또한, 비교적 낮은 resistivity와 hexagonal AlB2 crystal structure에 의해 Si과 좋은 lattice match를 가져 Si wafer에서 high quality silicide thin film을 성장시킬 수 있다. Rare earth silicides 중에서 ytterbium silicide는 가장 낮은 electric work function을 갖고 있어 낮은 schottky barrier 응용에서 쓰이고 있다. 이로 인해, n-channel schottky barrier MOSFETs의 source/drain으로써 주목받고 있다. 특히 ytterbium과 molybdenum co-deposition을 하여 증착할 경우 thin film 형성에 있어 안정적인 morphology를 나타낸다. 또한, ytterbium silicide와 마찬가지로 낮은 면저항과 electric work function을 갖는다. 그러나 ytterbium silicide에 molybdenum을 화합물로써 높은 농도로 포함할 경우 높은 schottky barrier를 형성하고 epitaxial growth를 방해하여 silicide film의 quality 저하를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 ytterbium과 molybdenum의 co-deposition에 따른 silicide 형성과 전기적 특성 변화에 대한 자세한 분석을 TEM, 4-probe point 등의 다양한 분석 도구를 이용하여 진행하였다. Ytterbium과 molybdenum을 co-deposition하기 위하여 기판으로 $1{\sim}0{\Omega}{\cdot}cm$의 비저항을 갖는 low doped n-type Si (100) bulk wafer를 사용하였다. Native oxide layer를 제거하기 위해 1%의 hydrofluoric (HF) acid solution에 wafer를 세정하였다. 그리고 고진공에서 RF sputtering 법을 이용하여 Ytterbium과 molybdenum을 동시에 증착하였다. RE metal의 경우 oxygen과 높은 반응성을 가지므로 oxidation을 막기 위해 그 위에 capping layer로 100 nm 두께의 TiN을 증착하였다. 증착 후, 진공 분위기에서 rapid thermal anneal(RTA)을 이용하여 $300{\sim}700^{\circ}C$에서 각각 1분간 열처리하여 ytterbium silicides를 형성하였다. 전기적 특성 평가를 위한 sheet resistance 측정은 4-point probe를 사용하였고, Mo doped ytterbium silicide와 Si interface의 atomic scale의 미세 구조를 통한 Mo doped ytterbium silicide의 형성 mechanism 분석을 위하여 trasmission electron microscopy (JEM-2100F)를 이용하였다.