• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.199-199
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• 2010

A back-gated MOSFET on silicon-on-insulator (SOI) substrate for pH sensor was investigated. We used concentrations of pH solution from 6 to 9. The fabricated back-gated MOSFET has current difference and threshold voltage shift by pH concentrations. Therefore, It can be used to simplification of conventional pH sensor.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제4권1호
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• pp.18-26
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• 2004

Back-gated silicon-on-insulator MOSFET -a threshold-voltage adjustable device-employs a constant back-gate potential to terminate source-drain electric fields and to provide carrier confinement in the channel. This suppresses shortchannel effects of nano-scale and of high drain biases, while allowing a means to threshold voltage control. We report here a theoretical analysis of this geometry to identify its natural length scales, and correlate the theoretical results with experimental device measurements. We also analyze experimental electrical characteristics for misaligned back-gate geometries to evaluate the influence on transport behavior from the device electrostatics due to the structure and position of the back-gate. The backgate structure also operates as a floating-gate nonvolatile memory (NVRAM) when the back-gate is floating. We summarize experimental and theoretical results that show the nano-scale scaling advantages of this structure over the traditional front floating-gate NVRAM.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.242-242
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• 2010

SiO2박막을 이온 감지막으로 이용한 pH농도센서를 제작하였다. 현재 많은 연구중인 pH센서, pH-ISFET(pH-Ion Sensitive Field Effect Transistor)는 용액과 기준전극간의 전기화학적 변위차를 이용하여 pH를 센싱한다. pH-ISFET는 기존 CMOS공정을 그대로 이용할 수 있고, 이온감지막의 변화만으로 다양한 센서를 제작할 수 있어 최근 많은 연구가 진행 중이다. 하지만 FET를 제작하기 위한 공정의 복잡성과 용액의 전위를 정해주고 FET에 바이어스를 인가해줄 기준전극이 반드시 필요하다는 제한성이 있다. 따라서 본 연구에서는 SOI 기판을 이용하여 간단한 구조의 pH센서를 제작하였다. 센서는 (100)결정면을 가지는 p-타입 SOI(Silicon On Insulator)기판을 사용하였으며 포토리소그래피 공정을 이용하여 back-gated MOSFET구조로 제작하였다. 이온감지막으로 사용할 SiO2박막은 RF 스퍼터링을 이용하여 $100{\AA}$ 증착하였다. 바이어스는 기존 pH-ISFET와는 다르게 기준전극 대신 기판을 backgate로 사용하여 FET에 바이어스를 인가해 주었다. pH 용액 주입을 위해 PDMS재질의 챔버를 제작하고 실리콘글루를 이용하여 센서에 부착하였다. pH12부터 pH4까지 단계적으로 누적시키며 챔버에 주입하였고, pH에 따른 드레인전류의 변화를 관찰하였다. pH용액을 챔버에 주입시, pH농도에 따라 제작된 센서의 문턱전압이 오른쪽으로 이동하는 결과를 관찰할 수 있었다. 결과적으로, 구조가 간단한 pseudo MOSFET을 이용하여 pH센서의 적용가능성을 확인하였으며 SiO2박막 역시 본 pH센서의 이온감지막의 역할과 센서의 안정성을 향상시킬 수 있다는 점을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.35-35
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• 2009

Capacitorless one transistor dynamic random access memory (1T-DRAM) cells were fabricated on the fully depleted strained-silicon-on-insulator (FD sSOI) and the effects of silicon back interface state on buried oxide (BOX) layer on the memory properties were evaluated. As a result, the fabricated 1T-DRAM cells showed superior electrical characteristics and a large sensing current margin (${\Delta}I_s$) between "1" state and "0" state. The back interface of SOI based capacitorless 1T-DRAM memory cell plays an important role on the memory performance. As the back interface properties were degraded by increase rapid thermal annealing (RTA) process, the performance of 1T-DRAM was also degraded. On the other hand, the properties of back interface and the performance of 1T-DRAM were considerably improved by post RTA annealing process at $450^{\circ}C$ for 30 min in a 2% $H_2/N_2$ ambient.

• 한국진공학회지
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• 제17권3호
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• pp.199-203
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• 2008

$O_2$ 플라즈마를 이용한 표면처리 공정이 Bio-FET (biologically sensitive field-effect transistor)에 미치는 영향을 조사하기 위하여, SOI (Silicon-on-Insulator) wafer와 sSOI (strained- Si-on-Insulator) wafer를 이용하여 pseudo-MOSFET을 제작하고 $O_2$ 플라즈마를 이용하여 표면처리를 진행하였다. 제작된 시료들은 back gated metal contact junction 방식으로 측정되었다. $I_D-V_G$ 특성과 field effect mobility 특성의 관찰을 통하여 $O_2$ 플라즈마 표면처리에 따른 각 시료들의 전기적 특성 변화에 대하여 관찰하였다. 그리고 $O_2$ 플라즈마 표면처리 과정에서 플라즈마에 의한 손상을 받은 시료들은 2% 수소희석가스 ($H_2/N_2$)를 이용한 후속 열처리 공정을 진행한 후 전기적 특성이 향상되는 것을 관찰할 수 있었다. 이는 수소희석가스를 이용한 후속 열처리 공정을 통하여 산화막과 Si 사이의 계면 준위와 산화막 내부의 전하 포획 준위를 감소시켰기 때문이다.