양자선 트랜지스터의 문턱전압 히스테리시스

전문가 제언

○ G. Moore가 예측한 대로 지난 40년 동안 마이크로일렉트로닉스의 지속적인 발전과 함께 칩의 용량과 수행속도를 증가시킨 결과 CMOS기반의 트랜지스터의 크기가 수 나노미터에 이르러 나노기술 시대를 열게 된 것이다. 그런데 CMOS기반의 메모리 칩에서 게이트와 채널 사이의 절연체 의 높은 유전상수 때문에 축소화 기술을 더 이상 진행시키는 데에는 한계가 있었다. 그리하여 지금은 새로운 차세대 메모리로서 양자점(Quantum Dots) 메모리가 주목을 받고 있다.

○ 양자점 메모리는 기존의 플래시메모리가 절연된 장벽을 극복하여 전하를 집어넣어야 하는 내재적 문제점을 피하고 좁은 밴드 갭의 퍼텐셜 우물에 전자를 가두어 두고(write), 또 가두어 둔 전자들을 끄집어내는데(erase)에 부동게이트의 전압을 변화시켜 에너지 장벽을 조절하고, 바이어스 전압을 조절하여 Fowler-Nordheim tunneling방식으로 전자가 빠져나오게 하는 양자역학적 개념의 메모리 방식이다.

○ 이 리뷰는 Optoelectronics와 Nanotechnology의 유수한 연구그룹인 독일 윌즈부르그 대학의 Forchel 교수 연구팀이 양자점 플래시 메모리로서 InGaAS의 QD를 갖는 QWT(Quantum Wire Transistor)에 대한 전도특성과 전도 메커니즘을 제시한 것이다. 시료는 도핑된 GaAs/AlGaAs 헤테로구조와 AlGaAs 속에 QD로서 InGaAs를 형성한 것이다. 이 QDs는 직경 25 nm로 의 QD밀도를 가지며 2DEG와 사이에 10 nm 두께의 AlGaAs가 스페이서 역할을 하는 양자점 플래시 메모리 구조다.

○ 이 QWT의 전도특성을 조사하기 위하여 바이어스 변화에 따른 드레인 전류를 게이트 전압의 함수로 표시하여 문턱전압 히스테리시스를 측정하였다. 그 결과 에서 문턱전압 히스테리시스가 반전되고, 4개의 QD가 부동게이트로 작용한다고 가정할 때 매 QD당 10개의 전자가 존재할 수 있음을 콘덴서 결합회로 해석으로 계산하였다. 이 리뷰는 QWT소자의 전기적 특성과 QD에 전하를 충전시키고 또 방전하는 정보저장 메커니즘을 이해하는 데 유익한 길잡이가 될 것으로 기대한다.

저자

C.R.Muller et al

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2009

권(호)

79(20)

잡지명

PHYSICAL REVIEW:B

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

2053071~2053076

분석자

윤*중

분석물

• 양자선 트랜지스터의 문턱전압 히스테리시스.pdf [366,291 byte]

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