최신 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) 반도체 소자 기술에 대한 내용은 주로 국제저명학술지 및 국내외 학술대회 초록을 통해 이해해야 한다. “최신” 기술이기 때문에, 가장 최신의 기술들은 그렇게 출판되고 세상에 공개되어야 함이 어쩌면 당연한 일이다. 하지만, 대학교 학부학생들 및 대학원 1년차 학생들의 눈높이에 맞춘 최신 CMOS 반도체 소자 기술 소개 내용을 담은 저서는 흔치 않은 게 사실이다. 본 저자는 여러 대학원생들의 도움을 받아, 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. 아무쪼록 대한민국의 반도체 산업 발전을 이끌어갈 미래 반도체 공학도들에게 조금이나마 도움이 될 수 있었으면 한다.

목차

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)