그리고 6.06 V의 넓은 메모리 윈도우를 제공한다. 자체 지우기 기능을 가능하게 하기 위해, QD-LED를 광리소그래피 기반 리프트오프 공정을 이용하여 CTTFT 위에 단일체(모놀리식)로 통합하였다. 그 결과 얻어진 QD-LED는 적색, 녹색, 청색에서 각각 20.9%, 6.5%, 1.7%의 EQE를 보였다. 특히 ZnSeTe 기반 무Cd(Qd-free) QD-LED는 약 60%의 지우기 효율을 달성하여, Cd 기반 대조군보다 우수한 성능을 나타냈다. 이러한 하이브리드 MIP 아키텍처는 외부 지우기 구성요소 없이 작동하며, 차세대 고해상도 디스플레이 응용에 적합한 소형의 환경 친화적 플랫폼을 제공한다.

무정질 산화물 반도체(AOS) 기반의 트랩 박막 트랜지스터(CTTFTs)는 3D 수직 적층 공정에 적합하여 데이터 집약형 뉴로모픽 응용을 위한 유망한 해결책으로 부상하였다. 그러나 AOS 기반 CTTFTs는 AOS 채널에서의 충분하지 않은 정공 밀도로 인해 소거(erase) 동작에 어려움을 겪는다. 이 문제를 해결하기 위해, 650 nm(적색), 532 nm(녹색), 405 nm(청색)에서 각각 조명하였을 때 무정질 인화주석아연산화물(a-ITZO)/무정질 인듐갈륨아연산화물(a-IGZO) CTTFTs의 소거 동작에 대한 광전효과(photoelectric effect)의 영향을 조사하였다. 우리는 광자 에너지가 a-ITZO/a-IGZO의 밴드갭과 대략적으로 일치하는 청색광에서 a-ITZO/a-IGZO CTTFTs의 완전 소거 상태를 성공적으로 입증하였다. 또한 녹색 및 적색광에서는 서갭(subgap) 상태와 밴드 테일(band-tail) 상태의 관여로 인해 부분 소거 상태가 관찰되었다. 청색광에서의 a-ITZO/a-IGZO CTTFTs의 시냅스 특성은 비선형성 계수(non-linearity factor) (αp/αd)=0.43/–0.72로 우수한 선형성을 나타내었고, 도통(conductance) 온/오프 비(conductance on/off ratio) (Gmax/Gmin)=483.9의 넓은 동작 범위를 보였으며, MNIST 데이터 세트를 이용한 시뮬레이션에서 패턴 인식 정확도 93.44%를 나타내어 높은 성능을 입증하였다. 이러한 결과는 가시광 파장 영역의 다양한 광원을 활용함으로써 저전력 뉴로모픽 시스템을 디스플레이 기술과 통합하는 데 있어 a-ITZO/a-IGZO CTTFTs가 상당한 잠재력을 지님을 보여준다.

이것은 hafnium-zirconium oxide(HZO) 층에서 효율적인 분극 제어를 가능하게 하기 위해 이중 게이트와 a-ITZO/a-IGZO 이종구조 채널을 사용함으로써 달성된다. 우리는 증분 단계 펄스 프로그래밍(ISPP)을 통해 이중 게이트 a-ITZO/a-IGZO FeFET의 성공적인 프로그램/소거 동작을 수행하였으며, 이는 탁월한 유지 특성을 보여주는 다중 레벨 상태를 입증한다. 무엇보다도, 이중 게이트 a-ITZO/a-IGZO FeFET와 a-ITZO FET를 전기적으로 연결하여 2T0C-FeDRAM 동작을 수행한다. 이중 게이트 a-ITZO/a-IGZO FeFET 기술의 인상적인 성능을 활용하여, 2000 s를 초과하는 예외적으로 긴 유지 시간과 4비트 다중 레벨 상태를 효과적으로 시연하였으며, 이는 인공지능 시대의 부상하는 메모리 솔루션들 사이에서 견고한 경쟁 후보로서의 위치를 확보한다.

본 연구에서는 헥사메틸디실아자네(HMDS) 패시베이션을 적용한 고성능 인듐-틴-징크-옥사이드(ITZO) 박막 트랜지스터(TFT)의 제작과 특성 분석을 제시한다. HMDS 패시베이션의 도입은 HMDS 패시베이션이 없는 경우와 비교하여 ITZO TFT의 전기적 성능과 바이어스 스트레스 안정성을 유의미하게 향상시킨다. 엑스선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy) 측정 결과, HMDS 패시베이션을 적용한 ITZO TFT는 HMDS 패시베이션이 없는 것에 비해 활성 채널층에서 금속 산화물의 농도가 증가하고 산소 공석 및 하이드록실기의 농도가 감소하는 등 뚜렷한 장점을 제공함이 확인되었다. 그 결과, HMDS 패시베이션을 적용한 ITZO TFT는 포화 이동도 26.15 ± 1.14 cm2·V–1·s–1, 서브스레숄드 스윙 0.26 ± 0.04 V·dec–1, 온/오프 전류비 9 × 108을 나타내며, HMDS 패시베이션이 없는 ITZO TFT와 비교할 때 우수한 동작 바이어스 스트레스 안정성을 보였다.

그리고 6.06 V의 넓은 메모리 윈도우를 제공한다. 자체 지우기 기능을 가능하게 하기 위해, QD-LED를 광리소그래피 기반 리프트오프 공정을 이용하여 CTTFT 위에 단일체(모놀리식)로 통합하였다. 그 결과 얻어진 QD-LED는 적색, 녹색, 청색에서 각각 20.9%, 6.5%, 1.7%의 EQE를 보였다. 특히 ZnSeTe 기반 무Cd(Qd-free) QD-LED는 약 60%의 지우기 효율을 달성하여, Cd 기반 대조군보다 우수한 성능을 나타냈다. 이러한 하이브리드 MIP 아키텍처는 외부 지우기 구성요소 없이 작동하며, 차세대 고해상도 디스플레이 응용에 적합한 소형의 환경 친화적 플랫폼을 제공한다.

무정질 산화물 반도체(AOS) 기반의 트랩 박막 트랜지스터(CTTFTs)는 3D 수직 적층 공정에 적합하여 데이터 집약형 뉴로모픽 응용을 위한 유망한 해결책으로 부상하였다. 그러나 AOS 기반 CTTFTs는 AOS 채널에서의 충분하지 않은 정공 밀도로 인해 소거(erase) 동작에 어려움을 겪는다. 이 문제를 해결하기 위해, 650 nm(적색), 532 nm(녹색), 405 nm(청색)에서 각각 조명하였을 때 무정질 인화주석아연산화물(a-ITZO)/무정질 인듐갈륨아연산화물(a-IGZO) CTTFTs의 소거 동작에 대한 광전효과(photoelectric effect)의 영향을 조사하였다. 우리는 광자 에너지가 a-ITZO/a-IGZO의 밴드갭과 대략적으로 일치하는 청색광에서 a-ITZO/a-IGZO CTTFTs의 완전 소거 상태를 성공적으로 입증하였다. 또한 녹색 및 적색광에서는 서갭(subgap) 상태와 밴드 테일(band-tail) 상태의 관여로 인해 부분 소거 상태가 관찰되었다. 청색광에서의 a-ITZO/a-IGZO CTTFTs의 시냅스 특성은 비선형성 계수(non-linearity factor) (αp/αd)=0.43/–0.72로 우수한 선형성을 나타내었고, 도통(conductance) 온/오프 비(conductance on/off ratio) (Gmax/Gmin)=483.9의 넓은 동작 범위를 보였으며, MNIST 데이터 세트를 이용한 시뮬레이션에서 패턴 인식 정확도 93.44%를 나타내어 높은 성능을 입증하였다. 이러한 결과는 가시광 파장 영역의 다양한 광원을 활용함으로써 저전력 뉴로모픽 시스템을 디스플레이 기술과 통합하는 데 있어 a-ITZO/a-IGZO CTTFTs가 상당한 잠재력을 지님을 보여준다.

이것은 hafnium-zirconium oxide(HZO) 층에서 효율적인 분극 제어를 가능하게 하기 위해 이중 게이트와 a-ITZO/a-IGZO 이종구조 채널을 사용함으로써 달성된다. 우리는 증분 단계 펄스 프로그래밍(ISPP)을 통해 이중 게이트 a-ITZO/a-IGZO FeFET의 성공적인 프로그램/소거 동작을 수행하였으며, 이는 탁월한 유지 특성을 보여주는 다중 레벨 상태를 입증한다. 무엇보다도, 이중 게이트 a-ITZO/a-IGZO FeFET와 a-ITZO FET를 전기적으로 연결하여 2T0C-FeDRAM 동작을 수행한다. 이중 게이트 a-ITZO/a-IGZO FeFET 기술의 인상적인 성능을 활용하여, 2000 s를 초과하는 예외적으로 긴 유지 시간과 4비트 다중 레벨 상태를 효과적으로 시연하였으며, 이는 인공지능 시대의 부상하는 메모리 솔루션들 사이에서 견고한 경쟁 후보로서의 위치를 확보한다.

본 연구에서는 헥사메틸디실아자네(HMDS) 패시베이션을 적용한 고성능 인듐-틴-징크-옥사이드(ITZO) 박막 트랜지스터(TFT)의 제작과 특성 분석을 제시한다. HMDS 패시베이션의 도입은 HMDS 패시베이션이 없는 경우와 비교하여 ITZO TFT의 전기적 성능과 바이어스 스트레스 안정성을 유의미하게 향상시킨다. 엑스선 광전자 분광법(X-ray photoelectron spectroscopy) 측정 결과, HMDS 패시베이션을 적용한 ITZO TFT는 HMDS 패시베이션이 없는 것에 비해 활성 채널층에서 금속 산화물의 농도가 증가하고 산소 공석 및 하이드록실기의 농도가 감소하는 등 뚜렷한 장점을 제공함이 확인되었다. 그 결과, HMDS 패시베이션을 적용한 ITZO TFT는 포화 이동도 26.15 ± 1.14 cm2·V–1·s–1, 서브스레숄드 스윙 0.26 ± 0.04 V·dec–1, 온/오프 전류비 9 × 108을 나타내며, HMDS 패시베이션이 없는 ITZO TFT와 비교할 때 우수한 동작 바이어스 스트레스 안정성을 보였다.

우리는 300 mm 웨이퍼 스케일 Si 포토닉스 플랫폼 위에 제작된, 단일(monolithic)적으로 집적된 n-GaAs/p-Si 공핍(depletion)형 광 위상천이기를 시연한다. 우리는 Mach–Zehnder 변조기에서 양 팔 모두에 GaAs/Si 광 위상천이기를 배치하여 위상천이기의 성능을 측정하였다. $V_{\pi }L$ 값이 0.3 V·cm만큼 낮은 변조 효율이 달성되었는데, 이는 pn 접합을 갖는 Si 캐리어 공핍형 광 위상천이기에 비해 훨씬 낮은 수준이다. 전파 손실은 $\sim 6.5\mathrm{dB}/\mathrm{mm}$ 로 비교적 높지만, 변조기 길이는 쉬프터의 높은 변조 효율로 인해 Si 기준 Mach–Zehnder 변조기의 동일한 광 변조 진폭에 대해 $\sim 4.2$ 만큼 줄일 수 있다.

본 연구에서는 코팩패키지드 옵틱스(Co-packaged optics, CPO) 응용을 위해 바닥 반사기를 갖춘 고효율 유리 기판 기반 이중 에이포다이즈드 비정질 실리콘(a-Si)/질화실리콘(SiN) 그레이팅 커플러(grating coupler, GC)를 제시한다. 바닥 반사기는 기판 아래로 소산된 빛을 반사하고 재결합함으로써 지향성을 향상시키며, 서브파장 그레이팅 메타물질 엔지니어링을 포함하는 a-Si 오버레이는 그레이팅 강도를 강화하고 방사된 빛의 분포를 효과적으로 제어한다. 또한 역(逆) 에이포다이제이션은 위상 정합을 개선하고 회절 손실을 감소시킨다. 유한차분 시간영역(finite-difference time-domain, FDTD) 시뮬레이션 기반 최적화를 통해, 제안된 GC는 결합 효율(coupling efficiency, CE) −0.83 dB 및 1.31 μm에서 1 dB 광대역폭 50 nm를 달성하여 심자외선 리소그래피 및 높은 제작·정렬 공차와의 호환성을 입증한다. 이 소자는 주요 파라미터 변동 하에서 CE 열화가 ±0.5 dB 이내로 유지되어, CPO 시스템에서 저손실 광 상호연결을 위한 유망한 해결책임을 보여준다.

상보적 전계효과 트랜지스터(Complementary field-effect transistors, CFETs)는 PPA(전력, 성능, 면적)를 개선하기 위한 차세대 소자 구조에 대해 진지하게 연구되어 왔다. 그러나 공정 통합, 구조 최적화, 구현 방식(단일체/순차적) 등과 같은 많은 과제가 여전히 남아 있다. 트랜지스터 수준에서는, n형 및 p형 FET 사이의 수송 불균형이 가장 치명적인 문제 중 하나가 될 수 있는데, 이는 CFET이 본질적으로 n-FET과 p-FET 모두에 대해 동일한 폭을 요구하기 때문이다. 또한 상부 및 하부 FET 사이의 간격 길이(spacing length)와 같은 새로운 매개변수도 등장하였다. 여기서는 이러한 문제를 완화하기 위한 이종(heterogeneous) 채널 설계의 기회를 논의한다.