분야
hwpⅠ. 이론적 배경
가. MOS Capacitor
나. C-V measurement
1) C-V measurement
2) 예상결과
다. I-V measurement
1) I-V measurement
2) 예상결과
Ⅱ. 실험방법
Ⅲ. 실험 결과 및 분석
가. I-V measurement
1) breakdown voltage
2) SILC
3) Annealling
4) Skin Effect
나. C-V measurement
1) Deep depletion
2) Flat-band Condition
3) Breakdown Voltage
Ⅳ. 참고 문헌
(가) I-V measurement
I-V 그래프의 이론적인 값의 절대값을 로그로 변형하면, 아래 그래프와 같이 0V를 기준으로, 전압이 증가할수록 전류 또한 증가하는 형태를 보여야 한다.
그림 . 이상적인 I-V graph
우리조는 100nm, 200nm, 300nm 시편을 사용해, 전압이 -10V부터 10V으로 변할때의 전류를 측정했는데, 그 결과는 다음 그래프와 같다.
그림 . 우리조 실험값 대입한 I-V graph
위 그래프에서 0V 이상일 때는 두께가 얇을수록 누설전류가 증가해 예상과 같은 결과가 나왔다. 하지만 0V이하일 때는 이론적인 값과 동일한 형태의 그래프가 그려지지만, 두께에 따른 경향성은 찾아볼 수 없다. 이 오차의 원인으로 생각해 볼 수 있는것은, breakdown voltage와 SILC(stress induced leakage current), 우리조의 변수에 annealing 처리가 들어있지 않았던 것, 그리고 마지막으로 표피 효과이다.
(1)breakdown voltage
유전물질은 전하의 흐름을 막는 성질이 있는 물질이다. 유전물질과 일반 전도물질의 차이는 전도물질에는 자유전자가 있어 전자가 자유롭게 움직이며 전하를 운반하지만, 유전물질에는 이러한 자유전자가 원자와 강하게 결합되어 있어 자유롭게 움직이지 못하는 데에서 기인한다. 하지만 이러한 유전물질도 한계치가 있다. 이것을 설명하면 두 극판에 voltage를 인가시키게 되면 강한 힘으로 결합되어 있던 전하가 조금씩의 이동이 일어나게 된다. 만약 매우 큰 voltage를 인가시키게 된다면 voltage의 인가로 인하여 생성된 electric field가 전
[1] Elyse Rosenbaum* 외 1명 / Mechanism of Stress-Induced Leakage Current in MOS Capacitors / IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, VOL. 44, NO. 2 / 1997년
[2] 류경국 / Fabrication and Characterization of Metal-Oxide-Semiconductor (MOS) Capacitor / 포항공학대학교 / 2006년
[3] 이재성/ 박막게이트 산화막의 soft breakdown 현상과 그 MOS 소자의 특성변화에 관한연구 / 한국과학재단 / 2002년
[4] 박광순 / 「반도체공학」 / 학문사 / 1997년 / p.330~348
[5] 후속 열처리에 따른 Pt/SBT/Pt 캐패시터의 강유전 특성과 누설전류 특성 , 권용욱 외 3명
[6] 박창엽 /『반도체 소자 공학』/ 교보문고 / 2000
[7] 하라오 다까시 외 2명, “박막기술과 응용”, ‘겸지사’, 2001, 71-81p
[9] 와사 기요다까 / 「박막화 기술」 / 겸지사 / 2007년 / p.33~67
[10] Nian Yang* 외 8명 / Modeling Study of Ultrathin Gate Oxides Using Direct Tunneling Current and apacitance–Voltage Measurements in MOS Devices
[8] Ben G. streetman, Sanjay Banerjee. /『Solid State Electronic Devides, 6th Edition』/ 2005
[11] R. W. Franklin* 외 5명 / ANALYSIS OF SOLID TANTALUM CAPACITOR LEAKAGE CURRENT
[12] http://www.semipark.co.kr/semidoc/semidocs.asp
[13] http://www-mtl.mit.edu/researchgroups/hackman/6152J/SP_2004/supplementals/
sp_2005_6_152J_ST04_MOSCap.pdf
[14] http://smdl.snu.ac.kr/home.html
[15] http://www.semipark.co.kr/semidoc/semidocs.asp
[16] http://kuhmiho.com.ne.kr/Electric/Condenser/Condenser.html
