[전자재료실험]MOS캐패시터

소개글

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목차

1.실험 목적

2.이론적 배경
MOS 캐패시터
1) 산화공정
2) CVD 공정
3) Photo 공정
4) PVD 공정)

3. 실험방법

4. 결과 및 고찰
1)C-V 그래프
2)I-V 그래프
3)결론

본문내용

c)
- 고속 : 3500rpm (35sec)
③ soft bake(PR curing)
- 80℃ 1min (∵ PR(resin + solvent) solvent의 증발 → PR의 고형화)
④ 노광공정(UV-exposure) - 8초
⑤ 현상(development)
⑥ hard bake
4) Pt sputter 공정
5) C-V 및 I-V 측정
4. 결과 및 고찰
1) C/V 그래프
2) I/V 그래프
1) C-V 그래프
※ 이상적인 Mos capacitor의 C-V 곡선
data를 통해서 각 두께에서의 유전 상수를 구할 수 있다.(의 유전 상수 3.9)
① 100A
= 3.66
② 200A
= 6.98
③ 300A
= 1.86
그래프와 각각의 유전상수를 구해본 결과 300A에서는 capacitor로서의 기능을 하지 않는다고 볼 수 있다. 그래프를 보면 100A와 200A에서는 전압을 걸어줬을 때 가해진 전하를 가두어 흘려보내지 않았다가 특정한 전압에서는 축적된 것을 흘려보내는 것을 알 수 있다. 즉 그래프를 3등분으로 나누어 보면 스위치를 Off한 것이 처음 부분 켜고 난 상태에서 On으로 가는 때가 2번째 영역, 마지막이 On이 되고난 다음이 3번째 영역이다. 300A에서는 이러한 그래프의 변화가 없는 것과 유전상수로 보아 capacitor로서의 역할을 하지 못한다는 것을 알 수 있다.
걸어준 전압이 -1.55~ -1.5에서 막의 두께에 따른 기울기를 구해보았을 때
① 100A
= 이고
② 200A
=
임을 알 수 있는데, 이것으로 보아 전기가 통할 수 있는 전압을 걸어 줄 때 통할 때까지의 반응속도, 스위치를 켤 경우 불이 들어오는 데 까지 걸리는 속도는 막의 두께가 200A일 때가 더 빠르다는 것을 알 수 있다.
2) I-V그래프
I-V 그래프에서는 면적당 전류를 측정 할 수 있는데, 이것은 leakage current(누설 전류)로서 막의 두께에 따라 다르다는 것을 알 수 있다.
① 100A 인 경우
약 이고
② 200A 인 경우
약 로 볼 수 있다.
즉, 100A인 경우 누설전류가 더 크다는 것을 알 수 있다.
3) 결론
C-V 그래프에서 막의 두께에 대해 capacitor의 특성을 가지는지를 알 수 있다. 100A에서와 200A에서 capacitor의 특성을 볼 수 있다. 하지만 300A인 경우에는 막의 두께가 커서 전압을 걸어준 경우 그 전압이 에 막혀 기판에 있는 전자들에게 영향을 미칠 수가 없어서 Chanel을 형성이 어려워 capacitor의 특성을 가질 수 가 없다는 것을 알 수 있다.
막의 두께가 100A와 200A일 때 유전상수 값을 구하면 200A일 때가 더 커서 100A보다 더 많은 전기를 모아서 방류 할 수 있다고 볼 수 있다.(200A인 경우 유전상수: 6.98, 100A인 경우 3.66 의 유전상수: 3.9)
또한 모았던 전기를 방류 할 때 그 속도는 200A가 더 크며 이것이 클수록 스위치의 역할을 할 때 반응이 빠르다는 것으로 볼 수 있다.
I-V 그래프에서는 누설전류를 알 수 있다. 100A인 경우가 200A인 경우 보다 누설 전류가 더 크다는 것을 알 수 있다.
막의 두께가 얇으면 Capacitance가 크지만 유전 상수를 구해보면 두께에 따라 capacitor의 능력이 다르다는 것을 알 수 있으며, 또한 누설 전류가 커진다는 것을 알 수 있다. 반대로 막의 두께가 두껍게 되면 전압을 걸어줘도 막 밑으로 영향을 미칠 수 없으므로 Channel을 형성을 하지 못해 capacitor로서 역할을 하지 못한다는 것을 알 수 있다.
이 실험 결과로 보아 여기에서 이상적인 막의 두께는 200A로 볼 수 있다.

키워드

MOS,   I-V,   C-V,   산화공정,   CVD,   PVD,   Photo