• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.290.2-290.2
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• 2016

Recently, organic thin-film transistors have been widely researched for organic light-emitting diode panels, memory devices, logic circuits for flexible display because of its virtue of mechanical flexibility, low fabrication cost, low process temperature, and large area production. In order to achieve high performance OTFTs, increase in accumulation carrier mobility is a critical factor. Post-fabrication thermal annealing process has been known as one of the methods to achieve this by improving the crystal quality of organic semiconductor materials In this paper, we researched the properties of pentacene films with X-Ray Diffraction (XRD) and Atomic Force Microscope (AFM) analyses as different annealing temperature in N2 ambient. Electrical characterization of the pentacene based thin film transistor was also conducted by transfer length method (TLM) with different annealing temperature in Al- and Ti-pentacene junctions to confirm the Fermi level pinning phenomenon. For Al- and Ti-pentacene junctions, is was found that as the surface quality of the pentacene films changed as annealing temperature increased, the hole-barrier height (h-BH) that were controlled by Fermi level pinning were effectively reduced.

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2010.06a
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• pp.96-96
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• 2010

We report the proper resistance-area products in the single crystalline bcc CoFe/MgO tunnel contact on nondegenerate n-Ge desirable for efficient spin injection and detection at room temperature. The electric properties of the crystalline CoFe(5 nm)/MgO(1.5,2.0,2.5 nm)/n-Ge(001) tunnel contacts have been investigated by I-V-T and C-V measurements. Interestingly, the tunnel contact with the 2-nm MgO exhibits the ohmic behavior with low resistance-area products, satisfying the theoretical conditions required for significant spin injection and detection. This result is ascribed to the presence of MgO layer between CoFe and n-Ge, enhancing the Schottky pinning parameter as well as shifting the charge neutrality level.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.03a
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• pp.299-304
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• 2016

2차원 반도체 소재의 경우 물질종류마다 내포하고 있는 고유결함에 의해서 Fermi-Level Pinning 이 발생하여 이로 인한 Schottky Barrier transistor로 동작을 하게 되며, 이는 접합부에 Carrier Injection 정도와 Schottky Barrier을 통과하는 Tunneling 정도에 의해서 소자의 특성이 결정 된다. 본 연구에서는 시뮬레이션을 통하여 2차원 반도체인 $MoS_2$소자를 설계하고, S/D Doping에 따라 접촉 저항 개선 효과와 소자의 동작특성이 어떠한 영향을 미치는지 연구하여 최대 $250cm^2/V{\cdot}sec$의 field effect mobility 의 결과를 얻었다. 또한 S/D doping 에 따라 각 저항 성분의 영향을 분석하였으며 면저항 및 접촉 저항 둘 다 doping 농도가 증가함에 따라 감소하는 결과를 나타내며, S/D doping의 영향은 접촉저항에서 더 크게 나타났다. 더불어 2차원 반도체의 Resistance network model 을 제안하여 subthreshold 영역에서는 $R_{ic}$, saturation 영역에서는 $R_{ish}$ 가 전체저항에서 주요한 변수로 전체저항식에 포함되어야 한다는 것을 시뮬레이션을 통해서 검증하였다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics A
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• v.31A no.12
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• pp.56-63
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• 1994

The effects of sulfur treatments on the barrier heithts of Schottky contacts and the interface-state density of metal-insulator-semiconductor (MIS) capacitors on InP have been investigated. Schottky contacts were formed by the evaporation of Al, Au, and Pt on n-InP substrate before and after (NH$_{4}$)$_{2}$S$_{x}$ treatments, respectively. The barrier height of InP Schottky contacts was measured by their current-voltage (I-V) and capacitance-voltage (C_V) characteristics. We observed that the barrier heights of Schottky contacks on bare InP were 0.35~0.45 eV nearly independent of the metal work function, which is known to be due to the surface Fermi level pinning. In the case of sulfur-treated Au/InP ar Pt/InP Schottky diodes, However, the barrier heights were not only increased above 0.7 eV but also highly dependent on the metal work function. We have also investigated effects of (NH$_{4}$)$_{2}$S$_{x}$ treatments on the distribution of interface states in Si$_{3}$N$_{4}$InP MIS diodes where Si$_{3}$N$_{4}$ was provided by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). The typical value of interface-state density extracted feom 1 MHz C-V curve of sulfur-treated SiN$_{x}$/InP MIS diodes was found to be the order of 5${\times}10^{10}cm^{2}eV^{1}$. This value is much lower than that of MiS diodes made on bare InP surface. It is certain, therefore, that the (NH$_{4}$)$_{2}$S$_{x}$ treatment is a very powerful tool to enhance the barrier heights of Au/n-InP and Pt/n-InP Schottky contacts and to reduce the density of interface states in SiN$_{x}$/InP MIS diode.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.266-267
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• 2011

질화갈륨(GaN)은 높은 전자이동도 및 높은 항복전계를 가지며 낮은 온저항으로 인하여 에너지효율이 우수하기 때문에 고출력 전력소자 분야에서 많은 관심을 받고 있다. GaN을 이용한 고출력 전력소자의 경우 상용화 수준에 근접할 만한 기술적 진보가 있었으나, 페르미 레벨 고정(Fermi-level pinning) 현상, 소자의 누설전류 등 아직 해결되어야 할 문제를 갖고 있다. 본 연구에서는 실리콘 기판 위에 성장된 GaN 에피탁시를 활용한 고출력 전력소자의 누설전류를 억제시키기 위해 오믹 접합 중 Au의 상호확산을 억제하는 중간층 금속(Mo or Ni)을 변화시켰으며 오믹 열처리 온도에 따른 특성을 비교 연구하였다. $Cl_2$와 $BCl_3$를 이용하여 0.6 ${\mu}m$ 깊이의 메사 구조가 활성영역을 형성하였고, Si 도핑된 n-GaN 위에 Ti/Al/Mo/Au (20/100/25/200 nm) 와 Ti/Al/Ni/Au (20/100/25/200 nm) 오믹 접합을 각각 설계, 제작하였다. 오믹 열처리시의 GaN 표면오염을 방지하기 위해 $SiO_2$ 희생층을 증착하였다. 오믹 접합 형성을 위해 각 750$^{\circ}C$, 800$^{\circ}C$, 850$^{\circ}C$에서 30초간 열처리를 진행 하였으며, 이후 6 : 1 BOE 용액으로 $SiO_2$ 희생층을 제거하였다. 750, 800, 850$^{\circ}C$에서 Ti/Al/Mo/Au 구조의 오믹 접합 저항은 각 2.56, 2.34, 2.22 ${\Omega}$-mm 이었으며, Ti/Al/Ni/Au 구조의 오믹 접합 저항은 각 43.72, 2.64, 1.86 ${\Omega}$-mm이었다. Isolation 누설전류를 측정하기 위해서 두 개의 오믹 접합 사이에 메사 구조가 있는 테스트 구조를 제안하였다. Isolation 누설전류는 Ti/Al/Mo/Au 구조에서 두 오믹 접합 사이의 거리가 25 ${\mu}m$이고 100 V일 때 750, 800, 850 $^{\circ}C$의 열처리 온도에서 각 1.25 nA/${\mu}m$, 2.48 nA/${\mu}m$, 8.76 nA/${\mu}m$이었으며, Ti/Al/Ni/Au 구조에서는 각 1.58 nA/${\mu}m$, 2.13 nA/${\mu}m$, 96.36 nA/${\mu}m$이었다. 열처리 온도가 증가하며 오믹 접합 저항은 감소하였으나 isolation 누설전류는 증가하였다. 750$^{\circ}C$ 열처리에서 오믹 접합 저항은Ti/Al/Mo/Au 구조가 Ti/Al/Ni/Au 구조보다 약 17배 우수하였고, 850$^{\circ}C$ 고온의 열처리 경우 Ti/Al/Mo/Au 구조의 isolation 누설전류는 8.76 nA/${\mu}m$로 Ti/Al/Ni/Au의 누설전류 96.36 nA/${\mu}m$보다 약 11배 우수하였다. Ti/Al/Mo/Au가 Ti/Al/Ni/Au 보다 오믹 접합 저항과 isolation 누설전류 측면에서 전력용 GaN 소자에 적합함을 확인하였다.