KR101967446B1 - Tunneling Transistor and manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판 상에 배치된 제1전극; 상기 제1전극 상에 배치된 제1절연층; 상기 제1절연층 상에 배치된 플로팅(floating) 전극; 상기 플로팅 전극 상에 배치된 제2절연층; 상기 제2절연층 상에 배치된 제2전극; 및 상기 제1전극 및 상기 제2전극과 절연되어 배치되며, 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이의 터널링 전류를 제어하는 게이트 전극을 포함하는, 터널링 트랜지스터를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a liquid crystal display comprising: a first electrode disposed on a substrate; A first insulating layer disposed on the first electrode; A floating electrode disposed on the first insulating layer; A second insulating layer disposed on the floating electrode; A second electrode disposed on the second insulating layer; And a gate electrode disposed to be insulated from the first electrode and the second electrode, the gate electrode controlling a tunneling current between the first electrode and the second electrode.

Description

터널링 트랜지스터 및 이의 제조 방법{Tunneling Transistor and manufacturing the same}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a tunneling transistor,

본 발명의 실시예들은 터널링 트랜지스터에 관한 것으로서, 더 상세하게는 플로팅(floating) 전극을 포함하는 터널링 트랜지스터에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a tunneling transistor, and more particularly to a tunneling transistor including a floating electrode.

트랜지스터(transistor)는 전류나 전압 흐름을 조절하여 증폭 또는 스위치 역할을 하는 소자이다. 이러한 트랜지스터는 지난 반세기 동안 수십 마이크로미터에서 수십 나노미터까지 크기가 작아졌으며, PC, 태블릿 및 스마트 폰 등과 같은 다양한 전자 소자의 소형화 및 저전력 구동에 주요한 역할을 수행하였다. A transistor is an element that acts as an amplifier or switch by regulating current or voltage flow. These transistors have been reduced in size from tens of micrometers to tens of nanometers over the past half century and have played a major role in miniaturization and low power operation of various electronic devices such as PCs, tablets and smart phones.

하나의 칩 내에는 점점 더 많은 수의 트랜지스터가 배치되고 있으며, 이에 따라 트랜지스터 사이의 간격이 줄어들고 있다. 즉, 트랜지스터에 포함된 전극들 사이의 거리가 가까워짐에 따라, 양자 터널링(quantum tunneling) 현상에 의해 하나의 전극에 포함된 전자가 의도치 않게 다른 전극으로 이동하는 문제가 발생한다.An increasing number of transistors are disposed within a single chip, thereby reducing the spacing between the transistors. That is, as the distance between the electrodes included in the transistor becomes closer to each other, electrons included in one electrode are inadvertently moved to other electrodes due to quantum tunneling phenomenon.

터널링 트랜지스터는 이와 같은 종래의 트랜지스터의 근원적인 문제를 역으로 이용한 트랜지스터로서, 입력 전극과 출력 전극 사이의 에너지 장벽을 높이거나 낮추는 방법을 통해 터널링 전류를 제어하는 방식을 이용한 소자이다. The tunneling transistor is a transistor that uses the problem of the conventional transistor as a reverse, and uses a method of controlling the tunneling current through a method of raising or lowering an energy barrier between the input electrode and the output electrode.

터널링 트랜지스터는 적은 에너지를 사용하여 구동될 수 있으며, 전극들 사이의 간격이 수 내지 수십 나노미터로 매우 작기 때문에 소형화에 적합하다.Tunneling transistors can be driven with less energy and are suitable for miniaturization because the spacing between the electrodes is very small, ranging from several to several tens of nanometers.

그러나, 터널링 트랜지스터는 전극들 사이의 간격이 매우 작기 때문에 의도치 않은 누설 전류가 쉽게 발생할 수 있다는 문제가 존재하며, 이러한 누설 전류를 최소화하면서 터널링 전류를 정밀하게 제어하는 기술에 대한 요구가 증대되고 있다.However, there is a problem that an unintended leakage current can easily occur due to a very small distance between the electrodes of the tunneling transistor, and there is a growing demand for a technique for precisely controlling the tunneling current while minimizing such leakage current .

KR 10-2011-0111743 A, 2011.10.12KR 10-2011-0111743 A, 2011.10.12

본 발명은 소스 전극과 드레인 전극을 상하로 배치하여, 소스 전극과 드레인 전극 사이의 간격 조절이 용이한 수직형 터널링 트랜지스터를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a vertical tunneling transistor in which a distance between a source electrode and a drain electrode is easily adjusted by arranging a source electrode and a drain electrode vertically.

또, 소스 전극과 드레인 전극 사이에 플로팅 전극을 배치함으로써, 누설 전류를 최소화하면서 터널링 전류를 제어할 수 있는 터널링 트랜지스터를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a tunneling transistor capable of controlling a tunneling current while minimizing a leakage current by disposing a floating electrode between a source electrode and a drain electrode.

그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.

본 발명의 일 관점에 따르면, 기판 상에 배치된 제1전극; 상기 제1전극 상에 배치된 제1절연층; 상기 제1절연층 상에 배치된 플로팅(floating) 전극; 상기 플로팅 전극 상에 배치된 제2절연층; 상기 제2절연층 상에 배치된 제2전극; 및 상기 제1전극 및 상기 제2전극과 절연되어 배치되며, 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이의 터널링 전류를 제어하는 게이트 전극을 포함하는, 터널링 트랜지스터를 제공한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display comprising: a first electrode disposed on a substrate; A first insulating layer disposed on the first electrode; A floating electrode disposed on the first insulating layer; A second insulating layer disposed on the floating electrode; A second electrode disposed on the second insulating layer; And a gate electrode disposed to be insulated from the first electrode and the second electrode, the gate electrode controlling a tunneling current between the first electrode and the second electrode.

상기 플로팅 전극 및 상기 게이트 전극은 상기 제1절연층 및 상기 제2절연층 사이에 배치되며 동일한 물질로 구성될 수 있다.The floating electrode and the gate electrode are disposed between the first insulating layer and the second insulating layer and may be made of the same material.

상기 게이트 전극은 상기 플로팅 전극의 양측에 각각 배치된 제1 게이트 전극 및 제2 게이트 전극을 포함하며, 상기 제1 게이트 전극 및 상기 제2게이트 전극을 전기적으로 연결되거나 절연될 수 있다.The gate electrode includes a first gate electrode and a second gate electrode disposed on both sides of the floating electrode, and the first gate electrode and the second gate electrode may be electrically connected or insulated.

상기 제1전극과 상기 제2전극은 상기 플로팅 전극과 평면 상 서로 중첩되도록 배치될 수 있다.The first electrode and the second electrode may be disposed so as to overlap each other in a plane with the floating electrode.

상기 제1전극 및 상기 제2전극은 서로 다른 형태를 가질 수 있다.The first electrode and the second electrode may have different shapes.

상기 제2전극은 주요(main) 영역 및 상기 주요 영역과 연결된 부분에서부터 단부까지 점차 너비가 감소하는 뾰족한(sharped) 영역을 포함할 수 있다.The second electrode may include a main region and a sharped region where the width gradually decreases from a portion connected to the main region to an end.

상기 뾰족한 영역은 복수 개일 수 있다.The pointed area may be plural.

상기 제2전극은 상기 기판의 주요면에 수직한 방향으로 연장된 나노튜브, 나노와이어, 또는 나노실린더로 구성될 수 있다.The second electrode may be a nanotube, a nanowire, or a nanocylinder extending in a direction perpendicular to the main surface of the substrate.

상기 플로팅 전극의 제1방향으로의 너비는 상기 제1전극 및 상기 제2전극 중 적어도 하나의 상기 제1방향으로의 너비보다 클 수 있다.The width of the floating electrode in the first direction may be greater than the width of at least one of the first electrode and the second electrode in the first direction.

상기 게이트 전극은 상기 플로팅 전극에 대하여 상기 제1방향에 배치될 수 있다.The gate electrode may be disposed in the first direction with respect to the floating electrode.

상기 제1전극과 상기 플로팅 전극 사이의 거리와 상기 제2전극과 상기 플로팅 전극 사이의 거리는 각각 1 nm 내지 150 nm일 수 있다.The distance between the first electrode and the floating electrode and the distance between the second electrode and the floating electrode may be 1 nm to 150 nm, respectively.

상기 게이트 전극과 상기 플로팅 전극 사이의 거리는 1 nm 내지 10 μm일 수 있다.The distance between the gate electrode and the floating electrode may be between 1 nm and 10 [mu] m.

상기 게이트 전극은 상기 플로팅 전극 주변을 둘러싸도록 형성된 프레임 형상 또는 링 형상을 가질 수 있다.The gate electrode may have a frame shape or a ring shape formed so as to surround the floating electrode.

상기 게이트 전극과 상기 제1전극 사이의 거리는 상기 제1전극과 상기 플로팅 전극 사이의 거리의 4배 이상일 수 있다.The distance between the gate electrode and the first electrode may be at least four times the distance between the first electrode and the floating electrode.

상기 플로팅 전극은 복수의 요철을 포함하는 적어도 하나의 가장자리를 포함할 수 있다.The floating electrode may include at least one edge including a plurality of irregularities.

상기 플로팅 전극은 적어도 하나의 홀(hole)을 포함할 수 있다.The floating electrode may include at least one hole.

상기 플로팅 전극은 상기 제1전극에 대향하는 면 및 상기 제2전극에 대향하는 면 중 적어도 하나에 형성된 복수의 요철을 포함할 수 있다.The floating electrode may include a plurality of irregularities formed on at least one of a surface facing the first electrode and a surface facing the second electrode.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 기판 상에 제1전극을 형성하는 단계; 상기 제1전극 상에 제1절연층을 형성하는 단계; 상기 제1절연층 상에 게이트 전극 및 플로팅 전극을 형성하는 단계; 상기 제1절연층 상에 상기 게이트 전극 및 상기 플로팅 전극을 덮는 제2절연층을 형성하는 단계; 및 상기 제2절연층 상에 제2전극을 형성하는 단계를 포함하는, 터널링 트랜지스터의 제조 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a first electrode on a substrate; Forming a first insulating layer on the first electrode; Forming a gate electrode and a floating electrode on the first insulating layer; Forming a second insulating layer covering the gate electrode and the floating electrode on the first insulating layer; And forming a second electrode on the second insulating layer.

상기 게이트 전극 및 상기 플로팅 전극은 동일한 공정을 통해 동일한 물질로 형성될 수 있다.The gate electrode and the floating electrode may be formed of the same material through the same process.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, claims, and drawings.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 소스 전극과 드레인 전극을 상하로 배치하여, 소스 전극과 드레인 전극 사이의 간격 조절이 용이한 수직형 터널링 트랜지스터를 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention as described above, a vertical tunneling transistor having a source electrode and a drain electrode arranged vertically and easily adjusting a distance between a source electrode and a drain electrode can be provided.

또, 소스 전극과 드레인 전극 사이에 플로팅 전극을 배치함으로써, 누설 전류를 최소화하면서 터널링 전류를 제어할 수 있는 터널링 트랜지스터를 제공할 수 있다.Also, by disposing the floating electrode between the source electrode and the drain electrode, it is possible to provide a tunneling transistor capable of controlling the tunneling current while minimizing the leakage current.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널링 트랜지스터를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 취한 단면도이다.
도 3은 비교예에 따른 터널링 트랜지스터를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 터널링 트랜지스터를 개략적으로 나타낸 사시도들이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 플로팅 전극을 개략적으로 나타낸 평면도들이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플로팅 전극을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 게이트 전극을 개략적으로 나타낸 평면도들이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널링 트랜지스터의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
1 is a plan view schematically illustrating a tunneling transistor according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line II-II 'of FIG.
3 is a cross-sectional view schematically showing a tunneling transistor according to a comparative example.
4 to 6 are perspective views schematically illustrating a tunneling transistor according to another embodiment of the present invention.
7 to 9 are plan views schematically showing a floating electrode according to another embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view schematically illustrating a floating electrode according to another embodiment of the present invention.
11 and 12 are plan views schematically showing a gate electrode according to another embodiment of the present invention.
13 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a tunneling transistor according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. The effects and features of the present invention and methods of achieving them will be apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be implemented in various forms.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like or corresponding components throughout the drawings, and a duplicate description thereof will be omitted .

이하의 실시예에서 층, 막, 영역, 판 등의 각종 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In the following embodiments, when various components such as layers, films, regions, plates, and the like are referred to as being " on " other components, . Also, for convenience of explanation, the components may be exaggerated or reduced in size. For example, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, and thus the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings.

이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.In the following embodiments, the x-axis, the y-axis, and the z-axis are not limited to three axes on the orthogonal coordinate system, and can be interpreted in a broad sense including the three axes. For example, the x-axis, y-axis, and z-axis may be orthogonal to each other, but may refer to different directions that are not orthogonal to each other.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널링 트랜지스터를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ' 선을 따라 취한 단면도이다.FIG. 1 is a plan view schematically showing a tunneling transistor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II 'of FIG.

도 1 및 도 2를 참고하면, 일 실시예에 따른 터널링 트랜지스터(1)는 기판(101) 상에 배치된 제1전극(110), 제1전극(110) 상에 배치된 제1절연층(103), 제1절연층(103) 상에 배치된 플로팅(floating) 전극(140), 플로팅 전극(140) 상에 배치된 제2절연층(105), 제2절연층(105) 상에 배치된 제2전극(120), 및 제1전극(110) 및 제2전극(120)과 절연되며 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이의 터널링 전류를 제어하는 게이트 전극(130)을 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2, a tunneling transistor 1 according to an embodiment includes a first electrode 110 disposed on a substrate 101, a first insulating layer (not shown) disposed on the first electrode 110, A floating electrode 140 disposed on the first insulating layer 103; a second insulating layer 105 disposed on the floating electrode 140; a second insulating layer 105 disposed on the second insulating layer 105; And a gate electrode 130 that is insulated from the first and second electrodes 110 and 120 and controls the tunneling current between the first and second electrodes 110 and 120. The first electrode 110 and the second electrode 120 are formed on the first electrode 110 and the second electrode 120, .

상기 기판(101)은 유리 또는 플라스틱 등 다양한 소재로 구성될 수 있으며, 예컨대 실리콘 기반의 절연 기판일 수 있다. 특히, 고온 공정이 필요하지 않으므로 내열성과 무관하게 다양한 소재의 기판을 사용할 수 있다.The substrate 101 may be made of various materials such as glass or plastic, and may be, for example, a silicon-based insulating substrate. In particular, since a high-temperature process is not required, substrates of various materials can be used regardless of heat resistance.

제1전극(110)은 소스 전극 또는 드레인 전극일 수 있다. 또한, 제1전극(110)은 신호가 출력되는 출력 전극일 수 있다.The first electrode 110 may be a source electrode or a drain electrode. The first electrode 110 may be an output electrode through which a signal is output.

제1전극(110) 상에는 제1절연층(103)에 의해 제1전극(110)과 절연되어 있는 플로팅 전극(140)이 배치될 수 있다. 플로팅 전극(140)은 터널링 트랜지스터(1)에 포함된 다른 도전체들과 연결되지 않은 더미 전극일 수 있으며, 제1전극(110) 및/또는 제2전극(120)에 의해 야기되는 전기장의 영향을 받을 수 있다.A floating electrode 140 insulated from the first electrode 110 by the first insulating layer 103 may be disposed on the first electrode 110. The floating electrode 140 may be a dummy electrode that is not connected to other conductors included in the tunneling transistor 1 and may be a dummy electrode having an influence of an electric field caused by the first electrode 110 and / .

일 실시예에 따르면, 제1절연층(103) 상에는 게이트 전극(130)이 배치될 수 있다. 즉, 플로팅 전극(140)과 게이트 전극(130)은 제1절연층(103)과 제2절연층(105) 사이의 동일층에 배치될 수 있으며, 동일한 물질로 구성될 수 있다. 예컨대, 제1전극(110), 게이트 전극(130) 및 플로팅 전극(140)은 일함수가 낮은 크롬(Cr) 또는 알루미늄(Al) 등으로 구성될 수 있다. 게이트 전극(130)에는 제어 전압이 인가되며, 게이트 전극(130)에 의해 인가된 전압에 따라 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이에 흐르는 터널링 전류가 제어될 수 있다. 이에 관해서는 후술한다.According to one embodiment, the gate electrode 130 may be disposed on the first insulating layer 103. That is, the floating electrode 140 and the gate electrode 130 may be disposed on the same layer between the first insulating layer 103 and the second insulating layer 105, and may be formed of the same material. For example, the first electrode 110, the gate electrode 130, and the floating electrode 140 may be made of chrome (Cr) or aluminum (Al) having a low work function. A control voltage is applied to the gate electrode 130 and a tunneling current flowing between the first electrode 110 and the second electrode 120 can be controlled according to a voltage applied by the gate electrode 130. This will be described later.

제1절연층(103) 상에는 게이트 전극(130) 및 플로팅 전극(140)을 덮는 제2절연층(105)이 배치되며, 제2절연층(105) 상에는 제2전극(120)이 배치될 수 있다. 11절연층(103) 및 제2절연층(105)은 절연 특성이 뛰어난 무기 절연 물질 또는 유기 절연 물질을 포함할 수 있으며, 예컨대, SiO2, Al2O3, HfO, BaTiO3, SrTiO3, PbTiO3, (Ba,Sr)TiO3(BST) 및 Pb(Zr,Ti)O3(PZT) 등의 무기물, PVDF, PMMA 및 PDMS 등의 유기물 또는 BN 등의 2D 물질일 수 있다.A second insulating layer 105 covering the gate electrode 130 and the floating electrode 140 may be disposed on the first insulating layer 103 and a second electrode 120 may be disposed on the second insulating layer 105. have. 11, the insulating layer 103 and second insulating layer 105 may comprise a highly inorganic insulating material or organic insulating material insulating properties, for example, SiO 2, Al 2 O 3, HfO, BaTiO 3, SrTiO 3, An inorganic material such as PbTiO 3 , (Ba, Sr) TiO 3 (BST) and Pb (Zr, Ti) O 3 (PZT), an organic material such as PVDF, PMMA and PDMS or a 2D material such as BN.

제2전극(120)은 드레인 전극(제1전극(110)이 소스 전극인 경우) 또는 소스 전극(제1전극(110)이 드레인 전극인 경우)일 수 있다. 또한, 제2전극(120)은 입력 전극일 수 있다. The second electrode 120 may be a drain electrode (when the first electrode 110 is a source electrode) or a source electrode (when the first electrode 110 is a drain electrode). Also, the second electrode 120 may be an input electrode.

일 실시예에 따른 터널링 트랜지스터(1)는 기판(101)의 주요면에 수직인 제3방향(z)을 따라 제1전극(110) 및 제2전극(120)이 배치된 수직형 터널링 트랜지스터일 수 있다. The tunneling transistor 1 according to one embodiment is a vertical tunneling transistor in which a first electrode 110 and a second electrode 120 are disposed along a third direction z perpendicular to the main surface of the substrate 101 .

터널링 트랜지스터는 반도체 물질을 사용하는 대신 양자 터널링(quantum tunneling) 현상을 이용하여 증폭 또는 스위치 역할을 수행하는 소자로서, 절연층을 사이에 두고 2개의 전극을 터널링이 일어날 수 있을 정도로 가깝게 배치함으로써 입력 전극에 전압이 인가되었을 때 터널링에 의해 출력 전극으로 전자가 이동시킴으로써 터널링 전류를 발생시킨다.The tunneling transistor is an element that amplifies or acts as a switch by using a quantum tunneling phenomenon instead of using a semiconductor material. By disposing two electrodes sandwiching an insulating layer so that tunneling can occur, The electrons are moved to the output electrode by tunneling to generate a tunneling current.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이의 거리는 터널링 트랜지스터의 특성, 예컨대 인가되는 전압에 따른 터널링 전류에 대한 특성에 영향을 미치는 중요한 요소이다. 그러나, 제1전극(110)과 제2전극(120)이 기판(101)의 주요면을 기준으로 서로 수평인 방향(x 방향 또는 y 방향)을 따라 배치된 수평형 터널링 트랜지스터를 형성하고자 하는 경우, 제1전극(110)과 제2전극(120)이 수 나노미터 내지 수십 나노미터의 거리를 유지하도록 형성하는 데 공정 상의 어려움이 존재한다. 예컨대, 도전 물질을 패터닝하는 데 일반적으로 사용되는 포토리소그래피 공정에 의해 제1전극(110)과 제2전극(120)이 수 나노미터 내지 수십 나노미터의 거리만큼 분리되어 배치되도록 형성하기가 어렵다. According to an embodiment of the present invention, the distance between the first electrode 110 and the second electrode 120 is an important factor affecting the characteristics of the tunneling transistor, for example, the characteristics of the tunneling current depending on the applied voltage. However, when the first electrode 110 and the second electrode 120 are formed in a horizontal direction (x direction or y direction) with respect to the main surface of the substrate 101, a horizontal tunneling transistor , There is a process difficulty in forming the first electrode 110 and the second electrode 120 to maintain a distance of several nanometers to several tens of nanometers. For example, it is difficult to form the first electrode 110 and the second electrode 120 to be separated from each other by a distance of several nanometers to several tens of nanometers by a photolithography process generally used for patterning a conductive material.

그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1전극(110)과 제2전극(120)이 기판(101)에 대하여 수직한 제3방향(z)으로 배치되므로, 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이에 배치된 제1절연층(103) 및 제2절연층(105)을 수 나노미터 정도의 두께로도 용이하게 형성할 수 있으므로 원하는 정도의 터널링 전류를 확보할 수 있다. However, according to the embodiment of the present invention, since the first electrode 110 and the second electrode 120 are arranged in the third direction z perpendicular to the substrate 101, Since the first insulating layer 103 and the second insulating layer 105 disposed between the two electrodes 120 can be easily formed to a thickness of about several nanometers, a desired degree of tunneling current can be secured.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1전극(110)과 제2전극(120)의 사이에는 플로팅 전극(140)이 배치되며, 플로팅 전극(140)은 입력 전극인 제2전극(120)으로부터 터널링된 전자를 전달받아 출력 전극인 제1전극(110)으로 전달하는 역할을 수행한다. 따라서, 제1전극(110)과 플로팅 전극(140) 사이에 배치된 제1절연층(103)의 제1두께(t1)와 제2전극(120)과 플로팅 전극(140) 사이에 배치된 제2절연층(105)의 제2두께(t2)는, 원하는 정도의 터널링 현상이 일어날 수 있는 정도의 값을 가질 수 있다. 예컨대, 제1두께(t1) 및 제2두께(t2)는 각각 1 nm 내지 150 nm의 값을 가질 수 있다. 1 nm 미만의 두께는 실질적으로 구현하기 어려우며, 150 nm를 초과하는 경우 터널링 현상이 일어나지 않을 수 있다. 제1두께(t1) 및 제2두께(t2)는 제1절연층(103) 및 제2절연층(105)을 구성하는 물질을 종류 및 원하는 터널링 트랜지스터의 특성에 따라 정해질 수 있으며, 더욱 바람직하게는 제1두께(t1) 및 제2두께(t2)는 1 nm 내지 10 nm의 값을 가질 수 있다.A floating electrode 140 is disposed between the first electrode 110 and the second electrode 120 and the floating electrode 140 is electrically connected to the second electrode 120, And transmits the electrons to the first electrode 110, which is an output electrode. A first thickness t 1 of the first insulating layer 103 disposed between the first electrode 110 and the floating electrode 140 and a second thickness t 1 of the second insulating layer 103 disposed between the second electrode 120 and the floating electrode 140 The second thickness t 2 of the second insulating layer 105 may have a value at which a desired degree of tunneling may occur. For example, the first thickness t 1 and the second thickness t 2 may each have a value of 1 nm to 150 nm. Thicknesses less than 1 nm are practically difficult to implement, and tunneling phenomena may not occur if they exceed 150 nm. The first thickness t 1 and the second thickness t 2 may be determined depending on the kind of material constituting the first insulating layer 103 and the second insulating layer 105 and the characteristics of the desired tunneling transistor, More preferably, the first thickness t 1 and the second thickness t 2 may have values of 1 nm to 10 nm.

제1전극(110)과 제2전극(120) 사이에 흐르는 터널링 전류는 종래의 반도체 기반 트랜지스터와 같이 별도의 제어 전극, 즉 게이트 전극(130)을 이용하여 제어할 필요가 존재한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1전극(110)과 제2전극(120)의 사이에는 제어 전압을 인가함으로써 터널링 전류를 제어하는 게이트 전극(130)이 배치될 수 있다.The tunneling current flowing between the first electrode 110 and the second electrode 120 needs to be controlled by using a separate control electrode, that is, the gate electrode 130 like the conventional semiconductor-based transistor. According to an embodiment of the present invention, a gate electrode 130 for controlling a tunneling current may be disposed between the first electrode 110 and the second electrode 120 by applying a control voltage.

도 1 및 도 2에서는 게이트 전극(130)이 플로팅 전극의 양측에 각각 배치된 제1게이트 전극(130a) 및 제2게이트 전극(130b)을 포함하는 것으로 도시하고 있다. 제1게이트 전극(130a) 및 제2게이트 전극(130b)은 전기적으로 연결될 수도 있고 서로 절연될 수도 있다. 제1게이트 전극(130a) 및 제2게이트 전극(130b)에는 동일한 전압이 동시에 인가, 서로 다른 전압이 인가, 또는 둘 중 하나에만 전압이 인가될 수도 있다.1 and 2, the gate electrode 130 includes a first gate electrode 130a and a second gate electrode 130b disposed on both sides of the floating electrode. The first gate electrode 130a and the second gate electrode 130b may be electrically connected or may be insulated from each other. The first gate electrode 130a and the second gate electrode 130b may be supplied with the same voltage, different voltages, or both.

그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다른 실시예에 따르면 게이트 전극(130)은 플로팅 전극의 일측에 하나만 배치될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 제1게이트 전극(130a) 및 제2게이트 전극(130b)은 서로 연결되어 있는 하나의 게이트 전극(130)의 서로 다른 부분일 수 있다. 이에 관해서는 후술한다.However, the present invention is not limited to this, and according to another embodiment, only one gate electrode 130 may be disposed on one side of the floating electrode. According to another embodiment, the first gate electrode 130a and the second gate electrode 130b may be different portions of one gate electrode 130 connected to each other. This will be described later.

게이트 전극(130)이 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이의 터널링 전류를 효과적으로 제어하기 위해서는, 게이트 전극(130)에 의해 인가된 전압에 의해 발생하는 전기장이 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이에 형성된 전기장과 유사하여야 한다. 이하, 도 2에 나타낸 본 발명의 일 실시예와 도 3에 나타낸 비교예를 참고하여 플로팅 전극(140)이 있는 경우와 플로팅 전극(140)이 없는 경우의 터널링 트랜지스터에 대하여 설명한다.In order to effectively control the tunneling current between the first electrode 110 and the second electrode 120, an electric field generated by the voltage applied by the gate electrode 130 is applied to the first electrode 110 And the second electrode 120. The second electrode 120 may be formed of a conductive material. Hereinafter, referring to an embodiment of the present invention shown in FIG. 2 and a comparative example shown in FIG. 3, a case where the floating electrode 140 is provided and a case where the floating electrode 140 is not provided will be described.

도 3은 비교예에 따른 터널링 박막트랜지스터에 관한 것으로, 도 3을 참고하면 게이트 전극(130')에 의해 기판(101')의 주요면에 대하여 서로 수평 방향을 따라 배치된 제1전극(110') 및 제2전극(120') 사이의 터널링 전류가 제어된다.FIG. 3 shows a tunneling thin film transistor according to a comparative example. Referring to FIG. 3, a first electrode 110 'disposed horizontally relative to a main surface of a substrate 101' by a gate electrode 130 ' ) And the second electrode 120 'are controlled.

전기장의 세기는 거리의 제곱에 반비례하기 때문에, 게이트 전극(130')과 제1전극(110')/제2전극(120') 사이의 거리가 먼 경우, 게이트 전극(130')에 의한 전기장이 제1전극(110')과 제2전극(120') 사이의 전기장에 비해 현저히 작아져 게이트 전극(130')에 의해 터널링 전류를 정밀하게 제어할 수 없다.When the distance between the gate electrode 130 'and the first electrode 110' / the second electrode 120 'is long, the electric field strength of the electric field is inversely proportional to the square of the distance, Is significantly smaller than the electric field between the first electrode 110 'and the second electrode 120', and the tunneling current can not be precisely controlled by the gate electrode 130 '.

따라서, 제1전극(110')과 제2전극(120') 사이의 터널링 전류를 효과적으로 제어하기 위해, 게이트 전극(130')과 제1전극(110') 사이의 거리(d2')와 게이트 전극(130')가 제2전극(120') 사이의 거리(d3')를 제1전극(110')과 제2전극(120') 사이의 거리(d1')와 유사하게 형성한다.Therefore, in order to effectively control the tunneling current between the first electrode 110 'and the second electrode 120', the distance d 2 'between the gate electrode 130' and the first electrode 110 ' The distance d 3 'between the second electrode 120' and the gate electrode 130 'is formed to be similar to the distance d 1 ' between the first electrode 110 'and the second electrode 120' do.

그러나, 이러한 경우 게이트 전극(130')과 제1전극(110')/제2전극(120') 사이의 거리가 지나치게 가까워져 게이트 전극(130')으로 터널링이 일어나 전류가 의도치 않게 게이트 전극(130')으로 누설되는 문제가 발생한다. In this case, however, the distance between the gate electrode 130 'and the first electrode 110' / the second electrode 120 'becomes too close to cause tunneling to the gate electrode 130' 130 '.

또한, 게이트 전극(130')과 제1전극(110')/제2전극(120') 사이의 거리를 증가시키는 경우, 원하는 전기장을 확보하기 위해 게이트 전극(130')에 더 큰 전압을 인가하여야 하므로 이러한 경우에도 게이트 전극(130')으로 전류가 누설된다. 즉, 게이트 전극(130')에 의해 필연적으로 누설 전류가 발생하게 된다.In addition, when the distance between the gate electrode 130 'and the first electrode 110' / the second electrode 120 'is increased, a larger voltage is applied to the gate electrode 130' The current is leaked to the gate electrode 130 '. That is, leakage current is inevitably generated by the gate electrode 130 '.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이에 플로팅 전극(140)이 배치되며, 제1전극(110), 제2전극(120) 및 플로팅 전극(140)은 평면 상, 즉 제3방향(x)을 따라 서로 중첩되도록 배치된다. 플로팅 전극(140)은 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이의 브릿지(bridge) 역할을 수행하는 도전체로서, 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이의 터널링 전류 값은 제1전극(110)과 플로팅 전극(140) 사이의 거리(d11)와 제2전극(120)과 플로팅 전극(140) 사이의 거리(d12)에 의존하게 된다.However, according to an embodiment of the present invention, a floating electrode 140 is disposed between the first electrode 110 and the second electrode 120, and the first electrode 110, the second electrode 120, The electrodes 140 are arranged so as to overlap each other along the plane, that is, the third direction (x). The floating electrode 140 is a conductor that acts as a bridge between the first electrode 110 and the second electrode 120. The floating electrode 140 has a tunneling current between the first electrode 110 and the second electrode 120, value is dependent on the distance (d 12) between the first electrode 110 and the distance between the floating electrode 140 (d 11) and the second electrode 120 and the floating electrode 140.

또한, 플로팅 전극(140)의 전압은 게이트 전극(130), 즉 제1게이트 전극(130a) 및/또는 제2게이트 전극(130b)에 의해 발생한 전기장에 의해 변화한다. 이로 인해, 입력 전극인 제1전극(110)으로부터 플로팅 전극(140)으로의 터널링 확률 및 플로팅 전극(140)으로부터 출력 전극인 제2전극(120)으로의 터널링 확률이 변화하며, 결과적으로 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이의 터널링 전류가 변화될 수 있다. The voltage of the floating electrode 140 is changed by the electric field generated by the gate electrode 130, that is, the first gate electrode 130a and / or the second gate electrode 130b. This changes the probability of tunneling from the first electrode 110 as the input electrode to the floating electrode 140 and the tunneling probability from the floating electrode 140 to the second electrode 120 as the output electrode, The tunneling current between the electrode 110 and the second electrode 120 can be changed.

이때, 게이트 전극(130)과 플로팅 전극(140) 사이의 거리, 즉 제1게이트 전극(130a)과 플로팅 전극(140) 사이의 거리(d51) 및 제2게이트 전극(130b)과 플로팅 전극(140) 사이의 거리(d52)는 각각 제1전극(110)과 플로팅 전극(140) 사이의 거리(d11) 및 제2전극(120)과 플로팅 전극(d12) 사이의 거리와 유사할 수 있다.In this case, the distance between the gate electrode 130 and the floating electrode 140, that is, the distance d 51 between the first gate electrode 130a and the floating electrode 140 and the distance between the second gate electrode 130b and the floating electrode 140 The distance d 52 between the first electrode 110 and the floating electrode 140 is similar to the distance d 11 between the first electrode 110 and the floating electrode 140 and the distance between the second electrode 120 and the floating electrode d 12 .

예컨대, 제1전극(110)과 플로팅 전극(140) 사이의 거리(d11)와 제2전극(120)과 플로팅 전극(d12) 사이의 거리는 1 nm 내지 150 nm일 수 있으며, 게이트 전극(130)과 플로팅 전극(140) 사이의 거리 또한 1 nm 내지 150 nm일 수 있다.For example, the distance d 11 between the first electrode 110 and the floating electrode 140 and the distance between the second electrode 120 and the floating electrode d 12 may be 1 nm to 150 nm, 130 and the floating electrode 140 may also be between 1 nm and 150 nm.

일 실시예에 따르면, 하기의 조건식을 만족할 수 있다.According to one embodiment, the following conditional expression can be satisfied.

<식><Expression>

Figure 112017087154210-pat00001
Figure 112017087154210-pat00001

다른 실시예에 따르면, 게이트 전극(130)에 의한 전기장은 게이트 전극(130)에 의해 인가되는 전압의 세기를 변화시킴으로써 조정할 수 있으므로, 게이트 전극(130)과 플로팅 전극(140) 사이의 거리는 수 마이크로미터까지 크게 구성할 수 있다. 즉, 게이트 전극(130)과 플로팅 전극(140) 사이의 거리는 1 nm 내지 10 μm일 수 있다.According to another embodiment, the electric field by the gate electrode 130 can be adjusted by changing the intensity of the voltage applied by the gate electrode 130, so that the distance between the gate electrode 130 and the floating electrode 140 is several micro Meter. That is, the distance between the gate electrode 130 and the floating electrode 140 may be 1 nm to 10 μm.

터널링 트랜지스터(1)가 플로팅 전극(140)을 포함하는 경우, 도 3의 비교예와 달리 게이트 전극(130)과 제1전극(110) 사이의 거리(d2) 및 게이트 전극(130)과 제2전극(120) 사이의 거리(d3)는 제1전극(110)과 플로팅 전극(140) 사이의 거리(d11) 및 제2전극(120)과 플로팅 전극(140) 사이의 거리(d12)에 비하여 매우 커지도록 구성할 수 있다. 예컨대, 게이트 전극(130)과 제1전극(110) 사이의 거리는 제1전극(110)과 플로팅 전극(140) 사이의 거리의 4배 이상일 수 있다. 이러한 구성을 통해, 게이트 전극(130)을 이용하여 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이의 터널링 전류를 효율적으로 제어하면서 게이트 전극(130)으로의 누설 전류를 제거 또는 감소시킬 수 있다.The distance d 2 between the gate electrode 130 and the first electrode 110 and the distance d 2 between the gate electrode 130 and the gate electrode 130 are different from each other in the case of the tunneling transistor 1 including the floating electrode 140. [ The distance d 3 between the two electrodes 120 is a distance d 11 between the first electrode 110 and the floating electrode 140 and a distance d 11 between the second electrode 120 and the floating electrode 140 12 ). For example, the distance between the gate electrode 130 and the first electrode 110 may be at least four times the distance between the first electrode 110 and the floating electrode 140. With this configuration, the tunneling current between the first electrode 110 and the second electrode 120 can be efficiently controlled by using the gate electrode 130, and the leakage current to the gate electrode 130 can be removed or reduced have.

게이트 전극(130)과 제1전극(110)/제2전극(120) 사이의 거리(d2, d3)를 크게 구성하기 위해, 플로팅 전극(140)의 제1방향(x)에 따른 너비(W140)는 제1방향(x)에 따른 제1전극(110)의 너비(W110) 및 제2전극(120)의 너비(W120)보다 클 수 있다. 상기 제1방향(x)은 플로팅 전극(140)에 대하여 게이트 전극(130)이 배치된 방향을 나타낸다. 즉, 게이트 전극(130)은 플로팅 전극(140)에 대하여 제1방향(x)에 배치된다.Gate electrode 130 and the first electrode 110 / the second distance between the electrode (120), (d 2, d 3), the zoom to form, the width of the first direction (x) of the floating electrode 140 The width W 140 of the first electrode 110 may be greater than the width W 110 of the first electrode 110 and the width W 120 of the second electrode 120 in the first direction x. The first direction x indicates the direction in which the gate electrode 130 is disposed with respect to the floating electrode 140. That is, the gate electrode 130 is disposed in the first direction x with respect to the floating electrode 140.

즉, 플로팅 전극(140)은 제1전극(110) 및 제2전극(120)을 기준으로 제1방향(x)으로 돌출되어 있는 돌출 영역을 포함할 수 있다.That is, the floating electrode 140 may include a protruding region protruding in the first direction (x) with respect to the first electrode 110 and the second electrode 120.

예컨대, 플로팅 전극(140)의 제1전극(110)에 대하여 돌출 영역의 너비(Wa)가 1 μm, 제1전극(110)과 플로팅 전극(140) 사이의 거리(d11)가 5 nm 및 게이트 전극(130)과 플로팅 전극(140) 사이의 거리(d51)가 10 nm라고 가정하였을 때, 산술적으로 게이트 전극(130)과 플로팅 전극(140) 사이의 거리(d2)는 약 1.01 um가 된다.For example, when the width W a of the protruding region is 1 μm and the distance d 11 between the first electrode 110 and the floating electrode 140 is 5 nm with respect to the first electrode 110 of the floating electrode 140, And the distance d 51 between the gate electrode 130 and the floating electrode 140 is 10 nm, arithmetically, the distance d 2 between the gate electrode 130 and the floating electrode 140 is about 1.01 um.

즉, 플로팅 전극(140)을 채용함으로써, 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이에 배치된 제1절연층의 제1두께(t1) 및 제2절연층의 제2두께(t2)에 비하여 게이트 전극(130)과 제1전극(110)/제2전극(120) 사이의 거리(d2, d3)를 충분히 크게 할 수 있다. 따라서, 게이트 전극(130)으로 누설되는 전류를 제거 또는 감소할 수 있다.That is, by employing the floating electrode 140, the first thickness t 1 of the first insulation layer and the second thickness t 1 of the second insulation layer disposed between the first electrode 110 and the second electrode 120 the distance (d 2, d 3) between the gate electrode 130 and first electrode 110 / the second electrode 120 as compared to t 2) can be sufficiently large. Therefore, the leakage current to the gate electrode 130 can be removed or reduced.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1전극(110)과 제2전극(120)은 서로 다른 형태를 가지며, 따라서 서로 비대칭일 수 있다. 도 2를 참고하면, 제2전극(120)은 주요(main) 영역(120a) 및 주요 영역(120a)의 너비(W120)보다 작은 너비를 갖는 뾰족한(sharped) 영역(120b)을 포함할 수 있다. 뾰족한 영역(120b)은 주요 영역(120a)과 연결된 부분에서부터 단부까지 점차 너비가 감소하는 뾰족한 형상을 가질 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the first electrode 110 and the second electrode 120 have different shapes, and thus may be asymmetric with respect to each other. 2, the second electrode 120 may include a main region 120a and a sharped region 120b having a width less than the width W 120 of the main region 120a. have. The pointed region 120b may have a pointed shape whose width gradually decreases from a portion connected to the main region 120a to an end thereof.

일 실시예에 따르면, 제2전극(120)은 전압이 인가되는 입력 전극일 수 있으며, 제2전극(120)에 소정의 전압이 인가되었을 때 뾰족한 영역(120b)에서 강한 전기장이 형성되며, 이러한 구성을 통해 터널링 장벽을 낮춰 제2전극(120)으로부터 플로팅 전극(140), 결과적으로 제1전극(110)으로 이동하는 전자의 수, 즉 전류 값을 증가시킬 수 있다.According to one embodiment, the second electrode 120 may be an input electrode to which a voltage is applied. When a predetermined voltage is applied to the second electrode 120, a strong electric field is formed in the sharp region 120b. The tunneling barrier can be lowered to increase the number of electrons moving from the second electrode 120 to the floating electrode 140 and consequently to the first electrode 110, that is, the current value.

상술한 설명은, 제2전극(120)이 입력 전극이고 제1전극(110)이 출력 전극인 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 즉, 제1전극(110)이 입력 전극이고 제2전극(120)이 출력 전극일 수 있다. 또한, 제1전극(110)이 뾰족한 영역을 포함하거나, 제1 및 제2전극(110, 120)이 모두 뾰족한 영역을 포함할 수도 있다.Although the above description has been made on the case where the second electrode 120 is the input electrode and the first electrode 110 is the output electrode, the present invention is not limited thereto. That is, the first electrode 110 may be an input electrode and the second electrode 120 may be an output electrode. Also, the first electrode 110 may include a pointed region, or both the first and second electrodes 110 and 120 may include a pointed region.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 터널링 트랜지스터를 개략적으로 나타낸 단면도들이다.4 through 6 are cross-sectional views schematically showing a tunneling transistor according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 도 4 내지 도 6의 터널링 트랜지스터(2, 3, 4)에 대하여 도 1 및 도 2의 터널링 트랜지스터(1)와의 차이점을 중심으로 설명하며, 도 1 및 도 2의 터널링 트랜지스터(1)와 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다.Hereinafter, the tunneling transistors 2, 3 and 4 of FIGS. 4 to 6 will be described focusing on the difference from the tunneling transistor 1 of FIGS. 1 and 2. The tunneling transistor 1 and the tunneling transistor 1 of FIGS. Description of the same configuration will be omitted.

도 4를 참고하면, 일 실시예에 따른 터널링 트랜지스터(2)는 기판(201) 상에 배치된 제1전극(210), 제1전극(210) 상에 배치된 제1절연층(203), 제1절연층(203) 상에 배치된 플로팅 전극(240), 플로팅 전극(240) 상에 배치된 제2절연층(205), 제2절연층(205) 상에 배치된 제2전극(220), 및 제1전극(210) 및 제2전극(220)과 절연되며 제1전극(210)과 제2전극(220) 사이의 터널링 전류를 제어하는 게이트 전극(230)을 포함한다.4, the tunneling transistor 2 according to one embodiment includes a first electrode 210 disposed on a substrate 201, a first insulating layer 203 disposed on the first electrode 210, A floating electrode 240 disposed on the first insulating layer 203, a second insulating layer 205 disposed on the floating electrode 240, a second electrode 220 disposed on the second insulating layer 205, And a gate electrode 230 insulated from the first and second electrodes 210 and 220 and controlling the tunneling current between the first and second electrodes 210 and 220.

게이트 전극(230)은 서로 전기적으로 연결 또는 절연되어 있는 제1게이트 전극(230a) 및 제2게이트 전극(230b)을 포함하며, 플로팅 전극(240)은 제1전극(210)과 제2전극(220) 사이에 배치되어 제1전극(210)으로부터 터널링된 전자를 제2전극(220)에 전달하는 기능을 수행한다.The gate electrode 230 includes a first gate electrode 230a and a second gate electrode 230b that are electrically connected or isolated from each other and the floating electrode 240 includes a first electrode 210 and a second electrode 220 to transmit the electrons tunneled from the first electrode 210 to the second electrode 220. [

또한, 제1게이트 전극(230a)과 제2게이트 전극(230b)에 의한 전기장은 플로팅 전극(240)의 전압을 변화시키며, 결과적으로 제1전극(210)과 제2전극(220) 사이의 터널링 전류를 변화시킨다. 이때, 제1전극(210)과 제2전극(220) 사이의 거리보다 게이트 전극(230)과 제1전극(210)/제2전극(220) 사이의 거리가 충분히 길기 때문에, 게이트 전극(230)으로의 누설 전류를 최소화할 수 있다.The electric field generated by the first gate electrode 230a and the second gate electrode 230b may change the voltage of the floating electrode 240 and may result in tunneling between the first electrode 210 and the second electrode 220. [ Change the current. At this time, since the distance between the gate electrode 230 and the first electrode 210 / the second electrode 220 is sufficiently longer than the distance between the first electrode 210 and the second electrode 220, the gate electrode 230 Can be minimized.

일 실시예에 따르면, 제1전극(210)과 제2전극(220)은 서로 비대칭이며, 제2전극(220)은 기판(201)의 주요면에 대하여 수직인 방향으로 길게 연장된 형태를 가질 수 있다. 즉, 제2전극(220)은 종횡비가 큰 나노튜브(nanotube), 나노와이어(nanowire) 또는 나노실린더(nanocylinder) 등으로 구성될 수 있다. The first electrode 210 and the second electrode 220 are asymmetric with respect to each other and the second electrode 220 has a shape elongated in a direction perpendicular to the main surface of the substrate 201 . That is, the second electrode 220 may be formed of a nanotube, a nanowire, a nanocylinder, or the like having a large aspect ratio.

예컨대, 제2전극(220)은 전압이 인가되는 입력 전극일 수 있으며, 제2전극(220)을 종횡비가 큰 도전체로 형성함으로써, 소정의 인가 전압에 대하여 제2전극(220)으로부터 플로팅 전극(240), 결과적으로 제1전극(210)으로 터널링되는 전자의 수를 증가시킬 수 있다. 즉, 제2전극(220)의 형태 변화만으로, 인가 전압을 높이지 않으면서 터널링 전류를 증가시킬 수 있다.For example, the second electrode 220 may be an input electrode to which a voltage is applied, and the second electrode 220 may be formed of a conductor having a large aspect ratio, 240, and as a result, the number of electrons tunneled to the first electrode 210 can be increased. That is, the tunneling current can be increased only by changing the shape of the second electrode 220 without increasing the applied voltage.

도 5를 참고하면, 일 실시예에 따른 터널링 트랜지스터(3)는 기판(301) 상에 배치된 제1전극(310), 제1전극(310) 상에 배치된 제1절연층(303), 제1절연층(303) 상에 배치된 플로팅 전극(340), 플로팅 전극(340) 상에 배치된 제2절연층(305), 제2절연층(305) 상에 배치된 제2전극(320), 및 제1전극(310) 및 제2전극(320)과 절연되며 제1전극(310)과 제2전극(320) 사이의 터널링 전류를 제어하는 게이트 전극(330)을 포함한다.5, a tunneling transistor 3 according to one embodiment includes a first electrode 310 disposed on a substrate 301, a first insulating layer 303 disposed on the first electrode 310, A floating electrode 340 disposed on the first insulating layer 303, a second insulating layer 305 disposed on the floating electrode 340, a second electrode 320 disposed on the second insulating layer 305, And a gate electrode 330 which is insulated from the first and second electrodes 310 and 320 and controls a tunneling current between the first and second electrodes 310 and 320.

게이트 전극(330)은 서로 전기적으로 연결 또는 절연되어 있는 제1게이트 전극(330a) 및 제2게이트 전극(330b)을 포함할 수 있다.The gate electrode 330 may include a first gate electrode 330a and a second gate electrode 330b which are electrically connected or isolated from each other.

일 실시예에 따르면, 제1전극(310)과 제2전극(320)은 서로 비대칭이며, 제2전극(320)은 주요(main) 영역(320a) 및 주요 영역(320a)의 너비보다 작은 너비를 갖는 복수의 뾰족한(sharped) 영역들(320b1, 320b2, 320b3)을 포함할 수 있다. 복수의 뾰족한(sharped) 영역들(320b1, 320b2, 320b3)은 각각 주요 영역(320a)과 연결된 부분에서부터 단부까지 점차 너비가 감소하는 뾰족한 형상을 가질 수 있다. The first electrode 310 and the second electrode 320 are asymmetrical with respect to each other and the second electrode 320 has a width smaller than the width of the main region 320a and the main region 320a And a plurality of sharped regions 320b1, 320b2, and 320b3 having a plurality of sharped regions 320b1, 320b2, and 320b3. The plurality of sharped regions 320b1, 320b2, and 320b3 may each have a pointed shape that gradually decreases in width from a portion connected to the main region 320a.

일 실시예에 따르면, 제2전극(320)은 전압이 인가되는 입력 전극일 수 있으며, 제2전극(320)에 소정의 전압이 인가되었을 때 복수의 뾰족한 영역들(320b1, 320b2, 320b3) 각각에서 강한 전기장이 형성되며, 이러한 구성을 통해 터널링 장벽을 낮춰 제2전극(320)으로부터 플로팅 전극(340), 결과적으로 제1전극(310)으로 이동하는 전자의 수, 즉 전류 값을 증가시킬 수 있다. 즉, 도 1의 제2전극(120)은 하나의 뾰족한 영역(120b)을 포함하지만, 도 5의 제2전극(320)은 복수의 뾰족한 영역들(320b1, 320b2, 320b3)을 포함하며, 이러한 구성을 통해 낮은 인가 전압에서도 높은 터널링 전류를 구현할 수 있다.According to one embodiment, the second electrode 320 may be an input electrode to which a voltage is applied. When a predetermined voltage is applied to the second electrode 320, a plurality of sharp areas 320b1, 320b2, and 320b3 A strong electric field is formed in the first electrode 310. This configuration reduces the tunneling barrier to increase the number of electrons moving from the second electrode 320 to the floating electrode 340 and consequently to the first electrode 310, have. That is, although the second electrode 120 of FIG. 1 includes one pointed region 120b, the second electrode 320 of FIG. 5 includes a plurality of pointed regions 320b1, 320b2, and 320b3, Configuration can achieve high tunneling current even at low applied voltage.

도 6을 참고하면, 일 실시예에 따른 터널링 트랜지스터(4)는 기판(401) 상에 배치된 제1전극(410), 제1전극(410) 상에 배치된 제1절연층(403), 제1절연층(403) 상에 배치된 플로팅 전극(440), 플로팅 전극(440) 상에 배치된 제2절연층(405), 제2절연층(405) 상에 배치된 제2전극(420), 및 제1전극(410) 및 제2전극(420)과 절연되며 제1전극(410)과 제2전극(420) 사이의 터널링 전류를 제어하는 게이트 전극(430)을 포함한다.Referring to FIG. 6, the tunneling transistor 4 according to one embodiment includes a first electrode 410 disposed on a substrate 401, a first insulating layer 403 disposed on the first electrode 410, A floating electrode 440 disposed on the first insulating layer 403, a second insulating layer 405 disposed on the floating electrode 440, a second electrode 420 disposed on the second insulating layer 405, And a gate electrode 430 insulated from the first and second electrodes 410 and 420 and controlling the tunneling current between the first and second electrodes 410 and 420.

일 실시예에 따르면, 상기 제2전극(420)은 도 1의 제2전극(120)과 달리 뾰족한 영역을 포함하지 않을 수 있다. 즉, 제2전극(420)은 제1전극(410)과 실질적으로 동일한 형태를 가질 수 있으며, 서로 대칭일 수도 있다. 또한, 도 1의 게이트 전극(130)과 달리 도 6의 터널링 트랜지스터(4)에 포함된 게이트 전극(430)은 플로팅 전극(440)의 일측에만 배치될 수 있다. According to one embodiment, the second electrode 420 may not include a pointed region unlike the second electrode 120 of FIG. That is, the second electrode 420 may have substantially the same shape as the first electrode 410, and may be symmetrical to each other. Unlike the gate electrode 130 of FIG. 1, the gate electrode 430 included in the tunneling transistor 4 of FIG. 6 may be disposed only on one side of the floating electrode 440.

이와 같은 경우에도, 게이트 전극(430)은 플로팅 전극(440)의 전압을 변화시켜, 제1전극(410)과 제2전극(420) 사이의 터널링 전류를 제어할 수 있으며, 게이트 전극(430)과 제1전극(410)/제2전극(420) 사이의 거리를 제1전극(410)과 제2전극(420) 사이의 거리에 비해 훨씬 크게 구성할 수 있으므로 누설 전류를 제거 또는 감소시킬 수 있다.The gate electrode 430 can control the tunneling current between the first electrode 410 and the second electrode 420 by changing the voltage of the floating electrode 440 and the gate electrode 430, The distance between the first electrode 410 and the second electrode 420 can be made much larger than the distance between the first electrode 410 and the second electrode 420 so that the leakage current can be removed or reduced have.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 플로팅 전극을 개략적으로 나타낸 평면도들이다. 도 1의 플로팅 전극(140)은 사각 형태일 수 있지만, 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이의 터널링 전류를 증가시키기 위해 플로팅 전극(140)은 도 7 내지 도 9에 나타낸 바와 같이 다양한 형태로 구현될 수 있다.7 to 9 are plan views schematically showing a floating electrode according to another embodiment of the present invention. Although the floating electrode 140 of FIG. 1 may be rectangular, the floating electrode 140 may be formed as shown in FIGS. 7 to 9 to increase the tunneling current between the first electrode 110 and the second electrode 120 And can be implemented in various forms as well.

도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 터널링 트랜지스터(5)에 포함된 플로팅 전극(540)은 제1전극(110, 도 1)과 제2전극(120, 도 1) 사이에 배치되며, 적어도 하나의 가장자리는 복수의 요철(540b)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7, a floating electrode 540 included in a tunneling transistor 5 according to an embodiment is disposed between a first electrode 110 (FIG. 1) and a second electrode 120 (FIG. 1) One edge may include a plurality of concavities 540b.

게이트 전극(530)은 플로팅 전극(540)의 양측에 각각 배치된 제1게이트 전극(530a)과 제2게이트 전극(530b)을 포함하며, 복수의 요철(540b)은 제1게이트 전극(530a)과 제2게이트 전극(530b)에 인접하지 않은 나머지 양 가장자리에 포함될 수 있다.The gate electrode 530 includes a first gate electrode 530a and a second gate electrode 530b disposed on both sides of the floating electrode 540. The plurality of protrusions 540b are formed on the first gate electrode 530a, And the second gate electrode 530b.

즉, 제1게이트 전극(530a)과 제2게이트 전극(530b)은 플로팅 전극(540)을 중심으로 제1방향(x)을 따라 배치되며, 복수의 요철(540b)은 플로팅 전극(540)의 중심 영역에 대하여 제2방향(y)에 배치된 양 단부에 포함될 수 있다.That is, the first gate electrode 530a and the second gate electrode 530b are disposed along the first direction x about the floating electrode 540, and the plurality of protrusions 540b are disposed on the floating electrode 540 May be included at both ends disposed in the second direction (y) with respect to the central region.

도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 터널링 트랜지스터(6)에 포함된 플로팅 전극(640)은 복수의 홀(640h)을 포함할 수 있다. 게이트 전극(630)은 플로팅 전극(640)의 양측에 각각 배치된 제1게이트 전극(630a) 및 제2게이트 전극(630b)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the floating electrode 640 included in the tunneling transistor 6 according to one embodiment may include a plurality of holes 640h. The gate electrode 630 may include a first gate electrode 630a and a second gate electrode 630b disposed on both sides of the floating electrode 640, respectively.

도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 터널링 트랜지스터(7)에 포함된 플로팅 전극(740)은 제1플로팅 전극(741) 및 제2플로팅 전극(742)을 포함하며, 제1플로팅 전극(741) 및 제2플로팅 전극(742)은 각각 적어도 하나의 가장자리에 요철을 포함할 수 있다. 게이트 전극(730)은 제1 및 제2플로팅 전극(741, 742)의 양측에 각각 배치된 제1게이트 전극(730a) 및 제2게이트 전극(730b)을 포함할 수 있다.9, the floating electrode 740 included in the tunneling transistor 7 according to one embodiment includes a first floating electrode 741 and a second floating electrode 742, and the first floating electrode 741 And the second floating electrode 742 may each include concave and convex portions on at least one edge thereof. The gate electrode 730 may include a first gate electrode 730a and a second gate electrode 730b disposed on both sides of the first and second floating electrodes 741 and 742, respectively.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 플로팅 전극(540, 640, 650)은 요철 또는 홀을 포함할 수 있으며, 이러한 구성을 통해 플로팅 전극(540, 640, 650)에 높은 전기장이 형성될 수 있도록 하여 터널링 전류를 증가시킬 수 있다.7 through 9, the floating electrodes 540, 640, and 650 may include concavities and convexities, and through such a structure, a high electric field may be formed in the floating electrodes 540, 640, and 650 The tunneling current can be increased.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플로팅 전극을 개략적으로 나타낸 단면도이다.10 is a cross-sectional view schematically illustrating a floating electrode according to another embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 터널링 트랜지스터(8)에 포함된 플로팅 전극(840)은 제1게이트 전극(830a)과 제2게이트 전극(830b)의 사이에 배치되며, 상면 및 하면은 각각 요철부(840p)를 포함할 수 있다. 게이트 전극(830)은 서로 전기적으로 연결 또는 절연된 제1게이트 전극(830a) 및 제2게이트 전극(830b)을 포함할 수 있다.10, the floating electrode 840 included in the tunneling transistor 8 according to an exemplary embodiment is disposed between the first gate electrode 830a and the second gate electrode 830b, And may include concave and convex portions 840p. The gate electrode 830 may include a first gate electrode 830a and a second gate electrode 830b that are electrically connected or insulated from each other.

도 7 내지 도 9의 플로팅 전극(540, 640, 740) 또한 도 10과 같이 상면 및 하면이 요철부(840p)를 포함하도록 변형될 수 있다.The floating electrodes 540, 640, and 740 of FIGS. 7 to 9 may also be modified to include a top surface and a bottom surface irregular portion 840p as shown in FIG.

이러한 구성을 통해, 플로팅 전극(840)에 형성되는 전기장의 세기를 크게 하여, 터널링 전류를 증가시킬 수 있다. With this configuration, the intensity of the electric field formed in the floating electrode 840 can be increased to increase the tunneling current.

도 11 및 도 12는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 게이트 전극을 개략적으로 나타낸 평면도들이다.11 and 12 are plan views schematically showing a gate electrode according to another embodiment of the present invention.

도 11 및 도 12를 참조하면, 일 실시예에 따른 터널링 트랜지스터(9, 10)에 게이트 포함된 전극(930, 1030)은 사각 형태 또는 원 형태의 플로팅 전극(940, 1040)을 둘러싸도록 배치된 프레임(frame) 형태의 게이트 전극(930) 또는 링(ring) 형태의 게이트 전극(1030)일 수 있다.11 and 12, the electrodes 930 and 1030 included in the tunneling transistors 9 and 10 according to an embodiment are arranged to surround the rectangular or circular floating electrodes 940 and 1040 May be a gate electrode 930 in the form of a frame or a gate electrode 1030 in the form of a ring.

이러한 구성을 통해, 플로팅 전극(840, 940)에는 게이트 전극(830, 930)에 인가된 전압에 따라 전체적으로 균일한 전기장이 형성되며, 제1전극(110, 도 1)과 제2전극(120, 도 1) 사이의 터널링 전류를 효과적으로 제어할 수 있다. A uniform electric field is formed on the floating electrodes 840 and 940 according to the voltages applied to the gate electrodes 830 and 930 and the first electrodes 110 and the second electrodes 120 and 120 are formed in the floating electrodes 840 and 940, 1) can be effectively controlled.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널링 트랜지스터의 제조 방법을 나타낸 순서도이다. 이하, 터널링 트랜지스터의 제조 방법에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다.13 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a tunneling transistor according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a method of manufacturing a tunneling transistor will be described with reference to FIG.

도 13을 참조하면, 일 실시예에 따른 터널링 트랜지스터(1)의 제조 방법은, 기판(101) 상에 제1전극(110)을 형성하는 단계(S110), 제1전극(110) 상에 제1절연층(103)을 형성하는 단계(S120), 제1절연층(103) 상에 게이트 전극(130) 및 플로팅 전극(140)을 형성하는 단계(S130), 제1절연층(103) 상에 게이트 전극(130) 및 플로팅 전극(140)을 덮는 제2절연층(105)을 형성하는 단계(S140) 및 제2절연층(105) 상에 제2전극(120)을 형성하는 단계(S150)을 포함한다.Referring to FIG. 13, a method of manufacturing a tunneling transistor 1 according to an embodiment includes forming a first electrode 110 on a substrate 101 (S110), forming a first electrode 110 on the first electrode 110 A step S130 of forming a gate electrode 130 and a floating electrode 140 on the first insulating layer 103 and a step S130 of forming a gate electrode 130 and a floating electrode 140 on the first insulating layer 103 A step S140 of forming a second insulating layer 105 covering the gate electrode 130 and the floating electrode 140 and a step S150 forming a second electrode 120 on the second insulating layer 105 ).

상기 게이트 전극(130)과 플로팅 전극(140)은 동일 공정을 통해 동시에 형성될 수 있으며, 동일 물질로 구성될 수 있다.The gate electrode 130 and the floating electrode 140 may be simultaneously formed through the same process, and may be formed of the same material.

제1전극(110), 제2전극(120), 게이트 전극(130) 및 플로팅 전극(140)은 전술한 바와 같이 다양한 형태로 형성될 수 있다.The first electrode 110, the second electrode 120, the gate electrode 130, and the floating electrode 140 may be formed in various shapes as described above.

상술한 실시예들에 따른 터널링 트랜지스터(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)는 제1전극(110, 210, 310, 410)과 제2전극(120, 220, 320, 420) 사이에 배치된 플로팅 전극(140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840, 940, 1040)을 포함하며, 플로팅 전극(140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840, 940, 1040)에 인접한 영역에는 게이트 전극(130, 230, 330, 430, 530, 630, 730, 830, 930, 1030)이 배치될 수 있다.The tunneling transistors 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 and 10 according to the embodiments described above are connected to the first electrodes 110, 210, 310, 410 and the second electrodes 120, 240, 340, 440, 540, 540, 640, 740, 840, 940, 1040 disposed between the floating electrodes 140, 240, The gate electrodes 130, 230, 330, 430, 530, 630, 730, 830, 930, and 1030 may be disposed adjacent to the gate electrodes 640, 740, 840, 940,

플로팅 전극(140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840, 940, 1040)은 입력 전극, 예컨대 제1전극(110, 210, 310, 410)으로부터 터널링된 전자를 출력 전극, 예컨대 제2전극(120, 220, 320, 420)으로 전달하는 역할을 수행한다.The floating electrodes 140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840, 940 and 1040 are arranged to receive electrons tunneled from input electrodes, for example, first electrodes 110, 210, 310 and 410, 2 electrodes 120, 220, 320, and 420, respectively.

게이트 전극(130, 230, 330, 430, 530, 630, 730, 830, 930, 1030)은 플로팅 전극(140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840, 940, 1040)의 전압을 변화시켜, 제1전극(110, 210, 310, 410)과 제2전극(120, 220, 320, 420) 사이의 터널링 전류를 제어한다.The gate electrodes 130, 230, 330, 430, 530, 630, 730, 830, 930 and 1030 are connected to the floating electrodes 140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840, 940, And controls the tunneling current between the first electrode 110, 210, 310, 410 and the second electrode 120, 220, 320, 420.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 플로팅 전극(140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840, 940, 1040)의 너비 등을 조절함으로써 게이트 전극(130, 230, 330, 430, 530, 630, 730, 830, 930, 1030)과 제1전극(110, 210, 310, 410)/제2전극(120, 220, 320, 420) 사이의 거리를 조정할 수 있으며, 이러한 구성을 통해 게이트 전극(130, 230, 330, 430, 530, 630, 730, 830, 930, 1030)으로 누설되는 전류를 제거 또는 감소시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the width of the floating electrodes 140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840, 940, The distance between the first electrodes 110, 210, 310, 410 and the second electrodes 120, 220, 320, 420 can be adjusted. The current leakage to the electrodes 130, 230, 330, 430, 530, 630, 730, 830, 930, 1030 can be eliminated or reduced.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art . Therefore, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10: 터널링 트랜지스터
103, 203, 303, 403: 제1절연층
105, 205, 305, 405: 제2절연층
110, 210, 310, 410: 제1전극
210, 220, 320, 420: 제2전극
130, 230, 330, 430, 530, 630, 730, 830, 930, 1030: 게이트 전극
140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840, 940, 1040: 플로팅 전극
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10: Tunneling transistors
103, 203, 303, 403: a first insulating layer
105, 205, 305, 405: a second insulating layer
110, 210, 310, 410: a first electrode
210, 220, 320, 420: the second electrode
130, 230, 330, 430, 530, 630, 730, 830, 930,
140, 240, 340, 440, 540, 640, 740, 840, 940, 1040:

Claims (19)

기판 상에 배치된 제1전극;
상기 제1전극 상에 배치된 제1절연층;
상기 제1절연층 상에 배치된 플로팅(floating) 전극;
상기 플로팅 전극 상에 배치된 제2절연층;
상기 제2절연층 상에 배치된 제2전극; 및
상기 제1절연층과 상기 제2절연층 사이에 배치되며, 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이의 터널링 전류를 제어하는 게이트 전극을 포함하는, 터널링 트랜지스터.
A first electrode disposed on the substrate;
A first insulating layer disposed on the first electrode;
A floating electrode disposed on the first insulating layer;
A second insulating layer disposed on the floating electrode;
A second electrode disposed on the second insulating layer; And
And a gate electrode disposed between the first insulating layer and the second insulating layer and controlling a tunneling current between the first electrode and the second electrode.
제1항에 있어서,
상기 플로팅 전극 및 상기 게이트 전극은 동일한 물질로 구성된, 터널링 트랜지스터.
The method according to claim 1,
Wherein the floating electrode and the gate electrode are made of the same material.
제1항에 있어서,
상기 게이트 전극은 상기 플로팅 전극의 양측에 각각 배치된 제1 게이트 전극 및 제2 게이트 전극을 포함하며,
상기 제1 게이트 전극 및 상기 제2게이트 전극은 서로 전기적으로 연결되거나 절연되어 있는, 터널링 트랜지스터.
The method according to claim 1,
Wherein the gate electrode includes a first gate electrode and a second gate electrode disposed on both sides of the floating electrode,
Wherein the first gate electrode and the second gate electrode are electrically connected or isolated from each other.
제1항에 있어서,
상기 제1전극과 상기 제2전극은 상기 플로팅 전극과 평면 상 서로 중첩되도록 배치된, 터널링 트랜지스터
The method according to claim 1,
Wherein the first electrode and the second electrode are disposed so as to overlap each other in a plane with the floating electrode,
제1항에 있어서,
상기 제1전극 및 상기 제2전극은 서로 다른 형태를 갖는, 터널링 트랜지스터.
The method according to claim 1,
Wherein the first electrode and the second electrode have different shapes.
제5항에 있어서,
상기 제2전극은 주요(main) 영역 및 상기 주요 영역과 연결된 부분에서부터 단부까지 점차 너비가 감소하는 뾰족한(sharped) 영역을 포함하는, 터널링 트랜지스터.
6. The method of claim 5,
Wherein the second electrode comprises a main region and a sharped region where the width gradually decreases from a portion connected to the main region to an end thereof.
제6항에 있어서,
상기 뾰족한 영역은 복수 개인, 터널링 트랜지스터.
The method according to claim 6,
And the pointed region has a plurality of tunneling transistors.
제5항에 있어서,
상기 제2전극은 상기 기판의 주요면에 수직한 방향으로 연장된 나노튜브, 나노와이어, 또는 나노실린더로 구성된, 터널링 트랜지스터.
6. The method of claim 5,
Wherein the second electrode comprises nanotubes, nanowires, or nanocylinders extending in a direction perpendicular to a major surface of the substrate.
제1항에 있어서,
상기 플로팅 전극의 제1방향으로의 너비는 상기 제1전극 및 상기 제2전극 중 적어도 하나의 상기 제1방향으로의 너비보다 큰, 터널링 트랜지스터.
The method according to claim 1,
Wherein a width of the floating electrode in a first direction is greater than a width of at least one of the first electrode and the second electrode in the first direction.
제9항에 있어서,
상기 게이트 전극은 상기 플로팅 전극에 대하여 상기 제1방향에 배치된, 터널링 트랜지스터.
10. The method of claim 9,
And the gate electrode is disposed in the first direction with respect to the floating electrode.
제1항에 있어서,
상기 제1전극과 상기 플로팅 전극 사이의 거리와 상기 제2전극과 상기 플로팅 전극 사이의 거리는 각각 1 nm 내지 150 nm인, 터널링 트랜지스터.
The method according to claim 1,
Wherein a distance between the first electrode and the floating electrode and a distance between the second electrode and the floating electrode are 1 nm to 150 nm, respectively.
제11항에 있어서,
상기 게이트 전극과 상기 플로팅 전극 사이의 거리는 1 nm 내지 10 μm인, 터널링 트랜지스터.
12. The method of claim 11,
Wherein the distance between the gate electrode and the floating electrode is between 1 nm and 10 占 퐉.
제1항에 있어서,
상기 게이트 전극은 상기 플로팅 전극 주변을 둘러싸도록 형성된 프레임 형상 또는 링 형상을 갖는, 터널링 트랜지스터.
The method according to claim 1,
And the gate electrode has a frame shape or a ring shape formed so as to surround the periphery of the floating electrode.
제1항에 있어서,
상기 게이트 전극과 상기 제1전극 사이의 거리는 상기 제1전극과 상기 플로팅 전극 사이의 거리의 4배 이상인, 터널링 트랜지스터.
The method according to claim 1,
Wherein the distance between the gate electrode and the first electrode is at least four times the distance between the first electrode and the floating electrode.
제1항에 있어서,
상기 플로팅 전극은 복수의 요철을 포함하는 적어도 하나의 가장자리를 포함하는, 터널링 트랜지스터.
The method according to claim 1,
Wherein the floating electrode comprises at least one edge comprising a plurality of irregularities.
제1항에 있어서,
상기 플로팅 전극은 적어도 하나의 홀(hole)을 포함하는, 터널링 트랜지스터.
The method according to claim 1,
Wherein the floating electrode comprises at least one hole.
제1항에 있어서,
상기 플로팅 전극은 상기 제1전극에 대향하는 면 및 상기 제2전극에 대향하는 면 중 적어도 하나에 형성된 복수의 요철을 포함하는, 터널링 트랜지스터,
The method according to claim 1,
Wherein the floating electrode includes a plurality of irregularities formed on at least one of a surface facing the first electrode and a surface facing the second electrode,
기판 상에 제1전극을 형성하는 단계;
상기 제1전극 상에 제1절연층을 형성하는 단계;
상기 제1절연층 상에 게이트 전극 및 플로팅 전극을 형성하는 단계;
상기 제1절연층 상에 상기 게이트 전극 및 상기 플로팅 전극을 덮는 제2절연층을 형성하는 단계; 및
상기 제2절연층 상에 제2전극을 형성하는 단계를 포함하는, 터널링 트랜지스터의 제조 방법.
Forming a first electrode on the substrate;
Forming a first insulating layer on the first electrode;
Forming a gate electrode and a floating electrode on the first insulating layer;
Forming a second insulating layer covering the gate electrode and the floating electrode on the first insulating layer; And
And forming a second electrode on the second insulating layer.
제18항에 있어서,
상기 게이트 전극 및 상기 플로팅 전극은 동일한 공정을 통해 동일한 물질로 형성되는, 터널링 트랜지스터의 제조 방법.
19. The method of claim 18,
Wherein the gate electrode and the floating electrode are formed of the same material through the same process.
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