• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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• pp.867-869
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• 2008

We have investigated the effects of hydrogen plasma treatment by PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) in the back channel region, the method for reducing the off state leakage current which increases with the short channel length of a-Si:H TFTs. To improve the off current characteristics, we analyzed the hydrogen plasma treatment with various RF power and plasma treatment times of PECVD. As the result of hydrogen plasma treatment in the back channel region it was remarkably reduced the off current level of 2um channel length TFT.

• 대한전자공학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.818-822
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• 1987

Gate capacitances have been measured directly on small-geometry MOSFET's with the drain voltage as a parameter for various channel lengths and for p and n channel types and the characteristics have been compared with each other. The influence of 'hot carrier effect' of short channel devices on capaciatance has been compared with long channel devices. The results show that gate capacitance characteristics of short channel device deviate from those of long channel device. The accuracy of the measurement system is less than a few femto Farad, and the minimum geometry (W/L) of device for which reliable measurement can be obtained is 6/3.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.26-32
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• 1998

We have studied how the characteristics degradation between effective mobility and field effect mobility of gate channel in p-MOSFET's affects the gate channel length being follow by increased stress time and increased drain-source voltage stress. The experimental results between effective and field-effect mobility were analyzed that the measurement data are identical at the point of minimum slope in threshold voltage, the other part is different, that is, the effective mobility it the faster than the field-effect mobility. Also, It was found that the effective and field-effect mobility. Also, It was found that the effective and field-effect mobility of p-MOSFET's with short channel are increased by decreased channel length, increased stress time and increased drain-source voltage stress.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.1311-1316
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• 2016

본 연구에서는 단채널 비대칭 이중게이트 MOSFET의 채널길이에 따른 문턱전압이동에 터널링전류가 미치는 영향을 분석하고자 한다. 채널길이가 10 nm 이하로 감소하면 터널링 전류는 급격히 증가하여 문턱전압이동 등 2차효과가 발생한다. 단채널 효과를 감소시키기 위하여 개발된 비대칭 이중게이트 MOSFET의 경우에도 터널링 전류에 의한 문턱전압이동은 무시할 수 없게 된다. 차단전류는 열방사전류와 터널링 전류로 구성되어 있으며 채널길이가 작아질수록 터널링전류의 비율은 증가한다. 본 연구에서는 터널링 전류를 분석하기 위하여 WKB(Wentzel-Kramers-Brillouin) 근사를 이용하였으며 채널 내 전위분포를 해석학적으로 유도하였다. 결과적으로 단채널 비대칭 이중게이트 MOSFET에서는 채널길이 가 작아질수록 터널링 전류의 영향에 의한 문턱전압이동이 크게 나타나고 있다는 것을 알 수 있었다. 특히 하단게이트 전압 등에 따라 터널링 전류에 의한 문턱전압 값은 변할지라도 문턱전압이동은 거의 일정하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.133-133
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• 2008

Recently, as the down-scailing of field-effect transistor devices continues, Schottky-barrier field-effect transistors (SB-FETs) have attracted much attention as an alternative to conventional MOSFETs. SB-FETs have advantages over conventional devices, such as low parasitic source/drain resistance due to their metallic characteristics, low temperature processing for source/drain formation and physical scalability to the sub-10nm regime. The good scalability of SB-FETs is due to their metallic characteristics of source/drain, which leads to the low resistance and the atomically abrupt junctions at metal (silicide)-silicon interface. Nevertheless, some reports show that SB-FETs suffer from short channel effect (SCE) that would cause severe problems in the sub 20nm regime.[Ouyang et al. IEEE Trans. Electron Devices 53, 8, 1732 (2007)] Because source/drain barriers induce a depletion region, it is possible that the barriers are overlapped in short channel SB-FETs. In order to analyze the SCE of SB-FETs, we carried out systematic studies on the Schottky barrier overlapping in short channel SB-FETs using a SILVACO ATLAS numerical simulator. We have investigated the variation of surface channel band profiles depending on the doping, barrier height and the effective channel length using 2D simulation. Because the source/drain depletion regions start to be overlapped each other in the condition of the $L_{ch}$~80nm with $N_D{\sim}1\times10^{18}cm^{-3}$ and $\phi_{Bn}$ $\approx$ 0.6eV, the band profile varies as the decrease of effective channel length $L_{ch}$. With the $L_{ch}$~80nm as a starting point, the built-in potential of source/drain schottky contacts gradually decreases as the decrease of $L_{ch}$, then the conduction and valence band edges are consequently flattened at $L_{ch}$~5nm. These results may allow us to understand the performance related interdependent parameters in nanoscale SB-FETs such as channel length, the barrier height and channel doping.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.2258-2263
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• 2006

본 논문은 shallow trench isolation (STI) 공정에서 ILD (inter-layer dielectric) 막의 수분에 의해 야기되는 단 채널 (short-channel) nMOSFET의 hump 특성의 원인을 분석하고 억제 방법을 제안하였다. 다양한 게이트를 가지는 소자와 TDS-APIMS(Thermal Desorption System-Atmospheric Pressure Ionization Mass Spectrometry) 측정을 이용하여 hump 특성을 체계적으로 분석하였고, 분석을 바탕으로 단 채널 hump모델을 제안하였다. 제안된 모델에 의한 단 채널 nMOSFET의 hump 현상은 poly-Si 게이트 위의 ILD 막의 수분이 상부의 SiN 막에 의해 밖으로 확산되지 못하고 게이트와 STI의 경계면으로 확산하여 발생한 것이 며, 이를 개선하기 위해 상부의 SiN 막의 증착 전 열공정을 통해 ILD 막의 수분을 효과적으로 배출시킴으로써 hump 특성을 성공적으로 억제하였다.

• 한국재료학회지
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• 제18권5호
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• pp.272-276
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• 2008

In submicron MOSFET devices, maintaining the ratio between the channel length (L) and the channel depth (D) at 3 : 1 or larger is known to be critical in preventing deleterious short-channel effects. In this study, n-type SOI-MOSFETs with a channel length of $0.1\;{\mu}m$ and a Si film thickness (channel depth) of $0.033\;{\mu}m$ (L : D = 3 : 1) were virtually fabricated using a TSUPREM-4 process simulator. To form functioning transistors on the very thin Si film, a protective layer of $0.08\;{\mu}m$-thick surface oxide was deposited prior to the source/drain ion implantation so as to dampen the speed of the incoming As ions. The p-type boron doping concentration of the Si film, in which the device channel is formed, was used as the key variable in the process simulation. The finished devices were electrically tested with a Medici device simulator. The result showed that, for a given channel doping concentration of $1.9{\sim}2.5\;{\times}\;10^{18}\;cm^{-3}$, the threshold voltage was $0.5{\sim}0.7\;V$, and the subthreshold swing was $70{\sim}80\;mV/dec$. These value ranges are all fairly reasonable and should form a 'magic region' in which SOI-MOSFETs run optimally.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권10호
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• pp.24-31
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• 2003

Super-steep retrograded channel (SSR)을 갖는 bulk MOSFET, fully-depleted SOI, double-gate MOSFET 구조에 대하여 단채널 효과를 비교 분석하였다. Evanescent-mode를 이용하여, 각 소자 구조에 대한 characteristics scaling-length (λ)를 추출할 수 있는 수식을 유도하고 추출된 λ의 정확도를 소자 시뮬레이션 결과와 비교하여 검증하였다. 70 nm CMOS 기술에 사용 가능하도록 단채널 효과를 효과적으로 제어하기 위해서는 최소 게이트 길이가 5λ 이상이어야 하며 SSR 소자의 공핍층 두께는 약 30 nm 정도로 스케일링되어야 한다. High-κ 절연막은 equivalent SiO2 두께를 매우 작게 유지하지 않을 경우 절연막을 통한 드레인 전계의 침투 때문에 소자를 스케일링하는데 제한을 갖는다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권4호
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• pp.9-14
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• 2004

매몰 산화층 밑의 실리콘 기판에 자기정렬 방법으로 ground plane 전극을 만든 SOI MOSFET의 단채널 현상과 Punchthrough 특성을 측정·분석하였다. 채널 길이가 $0.2{\mu}m$ 이하의 소자에서는 GP-SOI 소자가 FD-SOI 소자보다 채널 길이에 따른 문턱전압 저하 및 subthreshold swing이 작고 DIBL 현상이 크게 개선됨을 알 수 있었다. 기판전압에 따른 문턱전압 특성으로부터 GP-SOI 소자의 body factor가 FD-SOI 소자보다 큰 것을 알 수 있었다. 그리고 punchthrough 전압 특성으로부터 GP-SOI 소자의 punchthrough 전압이 FD-SOI 소자보다 큰 것을 알 수 있었다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제6권4호
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• pp.330-338
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• 1993

Channel의 폭과 길이가 15 x 15.mu.m, 15 x 1.5.mu.m, 1.9 x 1.7.mu.m인 비휘발성 SNOSFET EEPROM 기억소자를 CMOS 1 Mbit 설계규칙에 의하여 제작하고 체널크기에 따른 $I_{D}$- $V_{G}$특성 및 스위칭 특성을 조사하여 비교하였다. 게아트에 전압을 인가하여 질화막에 전하를 주입시키거나 소거시킨 후 특성을 측정한 결과, 드레인전류가 적게 흐르는 저전도상태와 전류가 많이 흐르는 고전도상태로 되는 것을 확인하였다. 15 x 15.mu.m의 소자는 전형적인 long channel특성을 나타냈으며 15 x 1.5.mu.m, 1.9 x 1.7.mu.m는 short channel특성을 보였다. $I_{D}$- $V_{G}$ 특성에서 소자들의 임계 문턱전압은 저전도상태에서 $V_{W}$=+34V, $t_{W}$=50sec의 전압에서 나타났으며 메모리 윈도우 폭은 15 x 15.mu.m, 15 x 1.5.mu.m, 1.9 x 1.7.mu.m의 소자에서 각각 6.4V, 7.4V, 3.5V였다. 스위칭 특성조사에서 소자들은 모두 논리스윙에 필요한 3.5V 메모리 윈도우를 얻을 수 있었으며 논리회로설계에 적절한 정논리 전도특성을 가졌다.특성을 가졌다.다.다.