최신 CMOS 기술 요약 및 미래 CMOS 소자 기술

이 책은 최신 반도체 소자 기술 (100nm 이하 CMOS 반도체 기술)에 대한 리뷰 및 미래 반도체 소자 기술 (특히, super steep switching 반도체 소자 기술)에 대한 소개를 한 편의 책으로 저술하였다. 고학년 학부 수업 및 저학년 대학원 수업에 보충자료로 활용될 수 있도록 구성하였고, 학생들 눈높이에 맞추어 집필함으로써, 소설책 보듯이 글을 읽을 수 있도록 집필하였다.

Chapter 00 Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor? 1. MOSFET의 동작 원리 2. Metal-Oxide-Semiconductor Capacitor (MOSCAP) 3. Metal?2Oxide?iSemiconductor Field?Effect Transistor (MOSFET) Chapter 01 Band Structure and Carrier Dynamics 1. Band Structure 1-1. Energy bands 1-2. Simple energy band diagram of semiconductors 1-3. Energy vs. wave vector (E-k) diagram of semiconductors 2. Carrier Dynamics 2-1. Carrier drift 2-2. Carrier mobility & conductivity 2-3. Velocity saturation 2-4. Carrier diffusion 2-5. Total current Chapter 02 Gate Stack Technology 1. Gate stack 기술 발전 2. Gate stack 기술이 직면한 한계 및 해결 방안 2-1. Gate stack 기술이 직면한 한계 (Gate leakage current) 2-2. Quantum mechanical tunneling 2-3. 새로운 oxide 물질을 이용한 gate stack technology 2-4. 새로운 metal 물질을 이용한 gate stack technology 2-5. High-k/Metal Gate (HK/MG) 공정 기술 Chapter 03 Summary on sub?100?0nm Semiconductor Device Technology 1. 90nm 반도체 기술 1-1. 90nm 구현을 위한 문제점 1-2 사용된 기술 2. 65nm 반도체 기술 2-1. 65nm 구현을 위한 이전의 문제점 2-2. 사용된 기술 3. 45nm 반도체 기술 3-1. 45nm 구현을 위한 이전의 문제점 3-2. 사용된 기술 3-3. 45nm and future 4. 32nm 반도체 기술 4-1. 32nm 구현을 위한 이전의 문제점 4-2. 사용된 기술 5. 22nm 반도체 기술 5-1. 22nm 구현을 위한 이전의 문제점 5-2. 사용된 기술 6. 14nm 반도체 기술 6-1. 14nm 구현을 위한 이전의 문제점 6-2. 사용된 기술 Chapter 04 Low Power Semiconductor Devices 1. Power density 문제 2. Boltzmann tyranny 2-1. Subthreshold slope (SS) 2-2. Thermionic emission 2-3. 해결방안 3. Steep switching device: Negative capacitance Field?4Effect Transistor (NCFET) 3-1. Steep switching device using negative capacitance 3-2. Capacitance 3-3. Ferroelectric materials 3-4. Curie temperature 3-5. Negative state in polarization vs. electric field plot 3-6. Stabilization of negative capacitance in ferroelectric capacitor 3-7. Ferroelectric과 dielectric의 capacitance matching 3-8. Negative capacitance field-effect transistors (NCFETs)