• 제목/요약/키워드: Subthreshold swing

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나노구조 이중게이트 MOSFET에서 전도중심의 파라미터 의존성 (Parameter dependent conduction path for nano structure double gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.541-546
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    • 2008
  • 본 연구에서는 분석학적 모델을 이용하여 나노구조 이중게이트 MOSFET의 전도현상을 고찰하고자 한다. 분석학적 모델을 유도하기 위하여 포아슨방정식을 이용하였다. 전류전도에 영향을 미치는 전도메카니즘은 열방사전류와 터널링전류를 사용하였으며 본 연구의 모델이 타당하다는 것을 입증하기 위하여 서브문턱스윙값에 대하여 이차원 시뮬레이션 값과 비교하였다. 이중게이트 MOSFET의 구조적 파라미터인 게이트길이, 게이트 산화막 두께, 채널두께에 따라 전도중심의 변화와 전도중심이 서브문턱스윙에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 채널 도핑농도에 따른 전도중심의 변화를 고찰함으로써 이중게이트 MOSFET의 타당한 채널도핑농도를 결정하였다.

SG-TFET와 DG-TFET의 구조에 따른 성능 비교 (Performance Comparison of the SG-TFET and DG-TFET)

  • 장호영;안태준;유윤섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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    • pp.445-447
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    • 2016
  • 터널링 전계효과 트랜지스터(Tunneling Field-Effect Transistor; TFET) 중에 이중 게이트 TFT(DG-TFET)와 단일 게이트 TFET(SG-TFET)의 구조에 따른 성능 비교를 조사했다. 채널 길이가 30nm 이상, 실리콘 두께 20nm이하, 게이트 절연막 두께는 작아질수록 SG-TFET와 DG-TFET subthrreshold swing과 온 전류 성능이 향상됨을 보였다. 다양한 파라미터에서 DG-TFET의 성능이 SG-TFET 성능보다 향상됨을 보인다.

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ZnO-SnO2 투명박막트랜지스터의 동작에 미치는 게이트 절연층의 영향 (Effects of Gate Insulators on the Operation of ZnO-SnO2 Thin Film Transistors)

  • 천영덕;박기철;마대영
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.177-182
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    • 2013
  • Transparent thin film transistors (TTFT) were fabricated on $N^+$ Si wafers. $SiO_2$, $Si_3N_4/SiO_2$ and $Al_2O_3/SiO_2$ grown on the wafers were used as gate insulators. The rf magnetron sputtered zinc tin oxide (ZTO) films were adopted as active layers. $N^+$ Si wafers were wet-oxidized to grow $SiO_2$. $Si_3N_4$ and $Al_2O_3$ films were deposited on the $SiO_2$ by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) and atomic layer deposition (ALD), respectively. The mobility, $I_{on}/I_{off}$ and subthreshold swing (SS) were obtained from the transfer characteristics of TTFTs. The properties of gate insulators were analyzed by comparing the characteristics of TTFTs. The property variation of the ZTO TTFTs with time were observed.

Channel Length에 따른 NMOSFET 소자의 Hot Carrier 열화 특성

  • 김현기;김상섭;최병덕
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.240.1-240.1
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    • 2013
  • 본 연구에서는 Symmetric NMOSFET의 channel length에 따른 전기적 특성 분석에 관한 연구를 진행하였다. 특성 분석에 사용된 소자의 Gate oxide 두께는 6 nm 이며, 채널 Width/Length는 각각 10/10 ${\mu}m$, 10/0.2 ${\mu}m$ 이다. Drain Avalanche Hot Carrier(DAHC) 테스트를 진행하기 위하여 각각 스트레스 조건을 추출하였고, 조건에 해당되는 스트레스를 1700초 동안 인가하였다. 스트레스 후, Channel length가 10 ${\mu}m$과 0.2 ${\mu}m$인 두 소자의 특성을 측정, 분석결과 10 ${\mu}m$의 소자의 경우 문턱전압(VT)과 Subthreshold swing (SS)의 변화가 없었지만 0.2 ${\mu}m$의 소자의 경우 0.42V의 (from 0.67V to 1.09V) 문턱전압 변화 (VTH)와 71 mV/dec (from 79 mV/dec to 150 mV/dec))의 Swing (SS)변화를 보여 스트레스 후에 Interface trap이 증가하였음을 알 수 있다. off-state leakage current를 측정 결과 0.2 ${\mu}m$ 의 경우 leakage current의 양이 증가하였음을 알 수 있고 이는 드레인 부근에 증가된 interface trap에 의한 현상으로 판단된다. 상기 결과와 같이 DAHC 스트레스에 의한 소자의 열화 현상은 Channel length가 짧을수록 더 크게 의존하는 것을 확인하였다.

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Channel width 변화에 따른 Large Size Grain TFT의 전기적 특성 비교 분석

  • 정우정;이원백;조재현;이준신
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.61-61
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    • 2009
  • P-type SGS-TFTs with 10 ${\mu}m$ channel length and two channel widths; $W_1=5{\mu}m$ and $W_2=10{\mu}m$ which has gate insulator made of 20nm $SiO_2$ and 80nm SiNx was fabricated and the electrical properties of them were measured. The field-effect mobility was increased from 95.84 to 104.19 $cm^2/V-s$ and threshold voltage also increased from -0.802 V to -0.954 V, when channel width is increased from5 ${\mu}m$ to 10 ${\mu}m$. Subthreshold swing decreased from 0.418 to 0.343 V/dec and $I_{on/off}$ ratio increased from $4.77{\times}10^7$ to $7.30{\times}10^7$.

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온도 가변에 따른 Large-grain-size TFT의 전기적 특성 변화 분석

  • 허남태;이원백;조재현;이준신
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.62-62
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    • 2009
  • Electrical properties of SGS-TFT with 5/5 ${\mu}m$ channel width and length which gate insulator is made of 20nm $SiO_2$ and 80nm $SiN_x$ was fabricated and measured at various temperatures. The field-effect mobility was decreased from 86.25 to 80.42 $cm^2/Vs$ and threshold voltage also decreased from -1.5792 to -1.0492 V, when temperature is increased from room temperature to $100^{\circ}C$. Subthreshold swing, also, increased from 0.3212 to 0.4818 V/dec and $I_{on/off}$ ratio decreased from $5.05{\times}10^7$ to $6.93{\times}10^5$.

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저온공정을 통한 Pt-silicide SB-MOSFET의 전기적 특성과 공정기술에 관한 연구

  • 오준석;정종완;조원주
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.36-36
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    • 2009
  • In this work, we describe a method to fabricate the Pt-silicided SB-MOSFETs with a n-type Silicon-On-Insulator (SOI) substrate as an active layer and demonstrate their electrical and structural properties. The fabricated SB-MOSFETs have novel structure and metal gate without sidewall. The gate oxide with a thickness of 7 nm was deposited by sputtering. Also, this fabrication processes were carried out below $500^{\circ}C$. As a result, Subthreshold swing value and on/off ratio of Fabricated SB MOSFETs was 70 [mV/dec] and $10^8$.

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Leakage Current Reduction of Ni-MILC Poly-Si TFT Using Chemical Cleaning Method

  • Lee, Kwang-Jin;Kim, Doyeon;Choi, Duck-Kyun;Kim, Woo-Byoung
    • 한국재료학회지
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    • 제28권8호
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    • pp.440-444
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    • 2018
  • An effective cleaning method for Ni removal in Ni-induced lateral crystallization(Ni-MILC) poly-Si TFTs and their electrical properties are investigated. The HCN cleaning method is effective for removal of Ni on the crystallized Si surface, while the nitric acid treatment results decrease by almost two orders of magnitude in the Ni concentration due to effective removal of diffused Ni mainly in the poly-Si grain boundary regions. Using the HCN cleaning method after the nitric acid treatment, re-adsorbed Ni on the Si surfaces is effectively removed by the formation of Ni-cyanide complexions. After the cleaning process, important electrical properties are improved, e.g., the leakage current density from $9.43{\times}10^{-12}$ to $3.43{\times}10^{-12}$ A and the subthreshold swing values from 1.37 to 0.67 mV/dec.

Effects of multi-layered active layers on solution-processed InZnO TFTs

  • Choi, Won Seok;Jung, Byung Jun;Kwon, Myoung Seok
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.204.1-204.1
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    • 2015
  • We studied the electrical properties and gate bias stress (GBS) stability of thin film transistors (TFTs) with multi-stacked InZnO layers. The InZnO TFTs were fabricated via solution process and the In:Zn molar ratio was 1:1. As the number of InZnO layers was increased, the mobility and the subthreshold swing (S.S) were improved, and the threshold voltage of TFT was reduced. The TFT with three-layered InZnO showed high mobility of $21.2cm^2/Vs$ and S.S of 0.54 V/decade compared the single-layered InZnO TFT with $4.6cm^2/Vs$ and 0.71 V/decade. The three-layered InZnO TFTs were relatively unstable under negative bias stress (NBS), but showed good stability under positive bias stress (PBS).

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절연막에 embed된 실리콘 나노와이어의 전기적 특성

  • 문경주;최지혁;전주희;이태일;명재민
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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    • pp.30.2-30.2
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    • 2009
  • 본 연구에서는 stamping법을이용하여 절연막에 실리콘 나노와이어를 embed시킨 field-effect transistor(FET) 소자의 전기적 특성에 대하여 분석하였다. Stamping법은 나노와이어를 이용한 소자를 제작하는데 있어 쉽고 경제적인 방법으로 최근 많이 사용되고 있는데, 이 방법을 이용하여 나노와이어를 절연막에 embed 시켰다. 이때, 사용한 실리콘 나노와이어는 무전해 식각법을 통하여 합성하였다. 식각 시간을 조절하여 나노와이어의 길이가 $100{\mu}m$ 정도가 되도록 하였고, 나노와이어의 지름은 정제를 통하여 20 ~ 200nm내로 조절하였다. FET 소자의 게이트 절연막은가장 일반적으로 사용되는 SiO2 (200nm)와 고분자 절연막으로 잘 알려진 poly-4-vinylphenol(PVP)를 사용하였다. 실리콘 나노와이어의 전기적 특성을 각각 SiO2무기 절연막에서의 non-embedded상태, PVP 유기 절연막에서의 embedded 상태에서 비교분석 하였다. 전기적 특성은 I-V 측정을 통하여 Ion/Ioff ratio, 이동도, subthreshold swing, threshold voltage값을 평가하였다.

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