MOS소자의 크기가 작아짐에 따라 gate 유전막의 두께 또한 얇아져야 한다. 두께가 얇아짐에 따라 gate 유전막으로써 기존의 SiO2는 direct tunneling으로 인해 높은 누설전류를 수반한다. 그래서 높은 유전상술르 가지는 물질들에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 그중 CVD-Ta2O5는 차세대 MOSFET소자기술에 있어서 높은 유전상수($\varepsilon$r+25)와 우수한 step coverage 때문에 각광을 받고 있는 물질중에 하나이다. 본 연구에서는 Ta2O5를 gate를 유전막으로 사용하고 RTN처리와 wet oxidation을 접목시켜 이들의 전기적인 특성을 향상시킬 수 있었다. p-형 wafer 위에 D2와 O2를 사용하여 SiO2(100 )를, NH3를 이용하여 Nitridation(10 )을 전처리로써 각각 실시하였고 그 위에 MOCVD방법으로 Ta2O5를 80 성장시켰다. 첫 번째 시편은 45$0^{\circ}C$ 10min동안 wet oxidation을 시켰고, 두 번째 시편은 $700^{\circ}C$ 60sec동안 NH3 분위기에서 RTN 처리를 하였다. 세 번째 시편은 동일조건으로 RTN 처리후 wet oxidation을 하였다. 그 후 각각의 시편을 capacitor를 제작하고 그 전기적 특성을 관찰하였다. Wet oxidation만을 시킨 시편은 as-deposited Ta2O5 시편에 비해서 -1.5V에서 누설전류는 약 2~3 order정도 감소되었고 accumulation 영역에서의 capacitance 값은 oxide층의 성장(5 )을 무시하면 거의 변화하지 않았다. RTN처리만 된 시편의 경우는 -1.5V에서 누설전류는 2~3order 정도 증가되었지만, accumulation 영역에서 capacitance 값은 거의 2qwork 증가하였다. 이 두가지 공정을 접목시킨 즉 RTN 처리후 wet oxidation 처리된 시편의 경우는 as-deposited Ta2O5 시편에 비해서 -1.5V에서 누설전류는 1 order 정도 감소하였고, accumulation 지역에서의 capacitance 값은 약 2배 증가하였다. 즉 as deposited Ta2O5 시편의 accumulation 지역의 capacitance 값은 12.8 fF/um2으로써 그 유효두께는 27.0 이었지만, RTN 처리후에 wet oxidation 시킨 시편의 accumulation 지역의 capacitance값은 21.2fF/um2으로써 그 유효두께는 16.3 이 되었다. 결론적으로 as deposited Ta2O5 시편에 RTN 처리후 wet oxidation을 실시한 결과 capacitance 값이 약 2배정도 증가하였고 누설전류는 약 1 order 정도 감소됨을 확인하였다.
게이트 아래의 기판과 쏘오스/드레인의 접합부분 사이의 길이로 정의되는 LDD MOSFET의 metallurgical 채널 길이를 커패시턴스 측정을 이용하여 결정할 수 있는 방법을 제안하였다. 전체의 게이트 면적이 동일한 평판 모양과 손가락 모양의 LDD MOSFET 게이트 테스트 패턴의 커패시턴스를 측정하였다. 각 테스트 패턴의 쏘오스/드레인과 기판의 전압을 접지시키고 게이트의 전압을 변화시키면서 커페시턴스를 측정하였다. 두 테스트 패턴의 측정치의 차이를 그려서 최대점이 나타나는 점의 값를 간단한 수식에 대입하여 metallurgical 채널 길이를 구하였다. 이차원적 소자 시뮬레이터를 사용하여 수치해석적 모의 실험을 함으로써 제안한 방법을 증명하였다.
The fabrication and analytical expression for the temperature dependent capacitance characteristics of inverted staggered hydrogenerated amorphous silicon thin film transistors(a-si :H TFT) from 303k to 363k were presented. The results show that the experimental capacitance-voltage characteristics at several temperatures are easily measured. Capacitance increased exponentially by gate voltage increase and decreased by temperature increase. C/C(max) ratio decreased at higher temperature, C/C(min) ratio increased at higher temperature.
본 논문에서는 main gate와 side gate를 갖는 double gate MOSFET의 C-V 특성을 조사하기 위하여 side gate 길이와 side gate 전압을 변화시켜 조사하였다. Main gate 전압은 -5V에서 +5V까지 변화시켰으며, main gate 길이가 50nm, side gate 길이가 70nm, side gate 전압이 3V, drain 전압이 2V일때 우수한 C-V 특성을 얻었다. 이 때 소자의 특성 분석을 위해 ISE-TCAD를 사용하여 시뮬레이션 하였다.
In this study, unity current gain frequency f$\_$T/ of GaAs MESFET is predicted with different temperatures up to 400 $^{\circ}C$. Temperature dependence parameters of the device including intrinsic carrier concentration n$\_$i/ effective mass, depletion width are considered to be temperature dependent. Small signal parameters such as gate-source, gate dran capacitances C$\_$gs/ C$\_$gd/ are correlated with transconductance g$\_$m/ to predict the unity current gain frequency. The extrinsic capacitance which plays an important roles in high frequency region has been taken into consideration in evaluating total capacitance by using elliptic integral through the substrate. From the results, f$\_$T/ decreases as the temperature increases due to the increase of small signal capacitances and the mobility degradation. Finally the extrinsic elements of capacitances have been proved to be critical in deciding f$\_$T/ which are originated from the design rule of the device.
A dynamic analysis of an amorphous silicon (a-Si) thin film transistor liquid crystal display (TFT-LCD) pixel is presented using new a-Si TFT and liquid crystal (LC) capacitance models for a Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis (SPICE) simulator. This dynamic analysis will be useful when predicting the performance of LCDs. The a-Si TFT model is developed to accurately estimate a-Si TFT characteristics of a bias-dependent gate to source and gate to drain capacitance. Moreover, the LC capacitance model is developed using a simplified diode circuit model. It is possible to accurately predict TFT-LCD characteristics such as flicker phenomena when implementing the proposed simulation model.
An active-matrix LCD using thin film transistors (TFTs)has been widely recognized as having potential for high-quality color flat-panel displays. Pixel-Design Array Simulation Tool (PDAST) was used to profoundly understand the gate signal distortion and pixel charging capability, which are the most critical limiting factors for high-quality TFT-LCDs. Since PDAST can simulate the gate data and pixel voltages of a certain pixel on TFT array at any time and at any location on an array, the effect of the new set of capacitance models on the pixel operations can be effectively analyzed, The set of models which is adopted from VLSI interconnections calculate more precise capacitance. The information obtained from this study could be utilized to design the larger area and finer image quality panel.
Junctionless FET(JLFET)로 구성된 적층형 3차원 인버터의 전기적 상호작용을 연구하였다. Inter Layer Dielectirc (ILD) 두께에 따른 상단 JLFET의 $N_{gate}-N_{gate}$ 정전용량과 전달 컨덕턴스의 특성 변화를 하단 JLFET 게이트 전압에 따라서 조사하였다. 상단과 하단 JLFET 사이 간격이 수십 nm 인 적층형 구조를 사용할 때에 두 트랜지스터의 거리에 따른 AC 전기적인 상호작용을 고려해야 한다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제12권4호
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pp.482-491
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2012
In the present work, comprehensive investigation of the ambipolar characteristics of two silicon (Si) tunnel field-effect transistor (TFET) architectures (i.e. p-i-n and p-n-p-n) has been carried out. The impact of architectural modifications such as heterogeneous gate (HG) dielectric, gate drain underlap (GDU) and asymmetric source/drain doping on the ambipolar behavior is quantified in terms of physical parameters proposed for ambipolarity characterization. Moreover, the impact on the miller capacitance is also taken into consideration since ambipolarity is directly related to reliable logic circuit operation and miller capacitance is related to circuit performance.
한국정보기술응용학회 2005년도 6th 2005 International Conference on Computers, Communications and System
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pp.99-102
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2005
In the paper, a proposed VCO based on bondwire inductances and nMOS varactors was implemented in a standard $0.25\;{\mu}m$ CMOS process. Using the new drain current model and a propagation delay time model equations, the operation speed of CMOS gate will predict the dependence on the load capacitance and the depth of oxide, threshold voltage, the supply voltage, the channel length. This paper describes the result of simulation which calculated a gate propagation delay time by using new drain current model and a propagation delay time model. At the result, When the reverse bias voltage on the substrate changes from 0 voltage to 3 voltage, the propagation delay time is appeared the delay from 0.8 nsec to 1 nsec. When the reverse voltage is biased on the substrate, for reducing the speed delay time, a supply voltage has to reduce. The $g_m$ value of MOSFET is calculated by using new drain current model.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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