본문 바로가기
HOME> 논문 > 논문 검색상세

학위논문 상세정보

Offset 구조를 갖는 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 전기적 특성 분석 원문보기
Electrical characteristics analysis in offset gated polysilicon thin film transistors

  • 저자

    박태성

  • 학위수여기관

    水原大學校 大學院

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    電子材料工學科

  • 지도교수

  • 발행년도

    1998

  • 총페이지

    iv, 51 p.

  • 키워드

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T8953874&outLink=K  

  • 초록

    본 논문에서는 conventional 소자와 offset 길이가 0.5㎛ ∼ 3.0㎛인 offset 구조를 갖는 W/L = 50㎛/10㎛의 n-채널 다결정 실리콘 박막 트랜지스터를 제작한 후 offset 길이 변화에 따른 전기적 특성을 측정하고 I-V 특성을 체계적으로 분석하였다. On특성은 드레인과 소스의 직렬저항 효과로 해석하고, off 특성은 2D 시뮬레이터인 SILVACO SPICES-2B를 이용하여 게이트-드레인 중첩 영역에 인가되는 전계를 구하여 분석하였다. 제작된 소자의 전기적 특성을 분석한 결과, offset 길이가 증가함에 따라 전형적인 I_DS-V_GS 특성 곡선의 경우 on 상태에서는 드레인 전류가 감소하였고 off상태에서는 V_DS =10V 일 때 conventional 소자와 offset 길이가 ≤0.7㎛인 소자의 누설전류는 게이트 전압이 증가함에 따라 증가하였으나 offset 길이가 1.0㎛ 이상의 소자는 누설전류가 증가하지 않고 일정한 값을 나타냈다. 전형적인 I_DS-V_DS 특성 곡선의 경우 conventional 소자에서는 높은 드레인 전압에서 kink 현상이 나타났고, offset 소자에서는 offset 길이가 증가함에 따라 드레인 전류가 감소하였으며 드레인 전류 포화 현상과 kink 현상은 나타나지 않았다. 문턱전압은 offset 길이 증가에 따라 증가하였고 subthreshold-slope는 offset 길이 증가에 따라 약간 증가하였다. Transconductance는 conventional 소자에서 offset 길이가 1.2㎛인 소자까지는 크게 감소하였고 offset 길이가 1.5㎛이상인 소자에서는 거의 변화가 없는 일정한 값을 나타냈으며 ON/OFF전류비는 V_DS = 5V 일 때 offset 길이가 0.7㎛ 인 소자가 4.58x10^8 으로 ON/OFF전류비가 가장 우수한 소자로 나타났다. 또한 I-V 특성을 해석한 결과, on 특성의 경우 게이트 전압이 문턱전압보다 낮은 경우 채널 저항(R_ch)이 가변저항으로 존재하게 되므로 offset 길이 증가와 비례하는 저항값은 보이지 않았으나 문턱전압 이상에서의 채널 저항은 소스와 드레인 저항(Rs, Rd)에 비해서 무시할 만큼 작고 따라서 offset 길이에 비례하는 저항값을 보였다. Off특성은 시뮬레이션 결과, conventional 소자는 드레인 근처 전계가 가장 크게 나타났으며 offset 길이가 증가함에 따라 전계가 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 offset 길이가 증가함에 따라 드레인 근처의 전계가 감소되기 때문에 누설전류가 감소되는 것을 확인할 수 있었다.


    In this study, conventional and offset gated (offset length = 0.5㎛ ∼ 3.0㎛) n-channel polysilicon thin film transistors with W/L = 50㎛/10㎛ were fabricated on the quartz substrates. The effects of offset length on their electrical characteristics have been systematically investigated. On-state current were analyzed in terms of source and drain series resistance and off-state current were analyzed in terms of electric field at the drain edge region by using 2D simulator, SILVACO SPICES-2B. Drain current was reduced with the increase of the offset length in the I_DS-V_GS transfer curves. In the case of off-state, leakage current of conventional device and offset devices whose offset length was less than 0.7㎛ was increased with increasing gate voltage, but leakage current of offset devices whose offset length was more than 1.0㎛ were not varied. In the I_DS-V_DS output curves, the kink effect of the conventional device could be observed at high drain voltage but offset devices didn't exhibit kink effect. The variations of threshold voltage and subthreshold-slope were increased with the increase of the offset length. Transconductance of conventional device and offset devices whose offset length was less than 1.2㎛ were reduced but transconductance of offset devices whose offset length was more than 1.5㎛ were not varied. The ON/OFF current ratio of offset device whose offset length is 0.7㎛ was 4.58x10^8 When the gate voltage was more than the threshold voltage, channel resistance(R_ch) was much smaller compared to source and drain resistances(R_s, R_d), so the resistance values of this case were proportional to the offset length. When the gate voltage was less than the threshold voltage, channel resistance(R_ch) existed as a variable resistance, so there were no direct proportional relationship between resistance values and offset length in the subthreshold state. As a result of simulations, electric field of drain edge region was reduced with the increase of the offset length. It was found that the leakage current was reduced with increasing the offset length and has a much higher dependence on the electric field near the drain.


 활용도 분석

  • 상세보기

    amChart 영역
  • 원문보기

    amChart 영역