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전류-전압 특성을 사용한 MIS 쇼트키 인터페이스 상태 및 직렬 저항의 분석

전문가 제언: ○ 현재 전파의 사용범위가 자꾸만 높아져 마이크로파대는 포화되고 밀리미터 웨이브까지 사용하여야 할 단계에 와 있다. 고주파용 다이오드는 고주파용 믹서 또는 발진기 등 요소부품이지만 Ge, Si다이오드는 고주파용으로 사용하기에는 한계가 있다. 반면에 쇼트키(Schottky) 다이오드는 금속과 반도체를 접합시켰을 때의 쇼트키 장벽을 이용하기 때문에 고주파에 적응할 수 있다.

○ 쇼트키 장벽 곧 전위장벽을 이용하기 때문에 정공과 이온의 축적시간이 필요 없어 고주파를 다룰 수 있고 또한 대전류를 취급할 수 있다. 그렇지만 금속과 반도체 사이 경계면에서의 저항으로 말미암아 전류의 크기가 변한다. 본 논문에서는 이 직렬저항으로 인한 전류-전압특성에 대하여 실험하고 이론적으로 논하였다.

○ 순방향 I-V거동은 경계면 상태에 의한(의하는) 금속/반도체 사이의 장벽 높이의 변화에 따라 변한다. 인가된 바이어스 전압은 순방향 전압강하로 인하여 경계층에서 부분적으로 저하되고 이것은 이상적인 I-V특성을 크게 변동하게 하는 결과를 가져온다. I-V특성으로부터 얻어진 이상계수(ideality factor) 또한 금속과 반도체 사이에 존재하는 경계면 절연 층에 기인하는 것으로 밝히고 있다.

○ 절연 층의 직렬저항 값은 실험식으로도 구할 수 있다. 결국 MIS쇼트키 다이오드는 경계절연 층과 절연 층의 상태에 의하여 제어될 수 있다고 할 수 있다. 이는 I-V 특성실험으로 실제적인 전압과 전류의 거동에서 구하게 된다. 이러한 구체적인 실험은 오늘날의 높은 주파수를 활용하기 위해서는 계속되어야 할 일이다.

저자: A. Tataroglu, S. Altindal
자료유형: 학술정보