P(VDF-TrFE) 유기물 강유전체를 활용한 질화갈륨 네거티브 커패시턴스 전계효과 트랜지스터
Investigation of GaN Negative Capacitance Field-Effect Transistor Using P(VDF-TrFE) Organic/Ferroelectric Material
0
조회
0
다운로드
0
인용
0
참고문헌
키워드
초록
본 논문에서는 P(VDF-TrFE)유기물 강유전체 기반 metal-ferroelectric-metal (MFM) capacitor 와 차세대 반도체 물질인 질화갈륨 반도체를 활용한 네거티브 커패시턴스 전계효과 트랜지스터를 제작 및 분석 하였다. 27 nm의 두께의 P(VDF-TrFE) MFM 커패시터의 분극지수는 4 MV/cm에서 6 μC/cm2 값을 나타내었으며 약 65 ~ 95 pF의 커패시턴스 값을 나타내었다. 강유전체의 커패시턴스와 전계효과 트랜지스터의 커패시턴스 매칭을 분석하기 위해 제작된 P(VDF-TrFE) MFM 커패시터는 GaN 전계효과 트랜지스터의 게이트 전극에 집적화 되었으며 집적화되기 전 104 mV/dec 의 문턱전압 이하 기울기에서 82 mV/dec 값으로 개선된 효과를 보였다.
Abstract
In this work, we developed P(VDF-TrFE) organic/ferroelectric material based metal-ferroelectric-metal (MFM) capacitors in order to improve the switching characteristics of gallium nitride (GaN) heterojunction field-effect transistors (HFET). The 27 nm-thick P(VDF-TrFE) MFM capacitors exhibited about 60 ~ 96 pF capacitance with a polarization density of 6 μC/cm2 at 4 MV/cm. When the MFM capacitor was connected in series with the gate electrode of GaN HFET, the subthreshold slope decreased from 104 to 82 mV/dec.
참고문헌 (6)
- "40 Years of Microprocessor Trend Data"[URL]
- A. M. Ionescu, "Tunnel field-effect transistors as energy-efficient electronic switches", Nature, 479(7373), pp.329~337 (2011)[DOI]
- C. Auth, "A 10nm High Performance and Low-Power CMOS Technology Featuring 3rd Generation FinFET Transistors, Self-Aligned Quad Patterning, Contact over Active Gate and Cobalt Local Interconnects", Proceeding of the 2017 IEEE International Electron Devices Meeting, pp.29.1.1~29.1.4 (2017)
- U. Abelein, "Improved Reliability by Reduction of Hot-Electron Damage in the Vertical Impact-Ionization MOSFET (I-MOS)", IEEE Electron Device Lett., 28(1), pp.65~67 (2007)[DOI]
- J. Jo, "Negative Capacitance in Organic", Ferroelectric Capacitor to Implement Steep Switching MOS Devices, 2015, pp.15(7), 4553~4556
- A. I. Khan, "Negative capacitance in a ferroelectric capacitor", Nature Materials, 14, pp.182~186 (2015)[DOI]