The Study on Channel and Doping influence of MOSFET using TCAD

TCAD를 이용한 채널과 도핑 농도에 따른 MOSFET의 특성 분석

The metal-oxide-semiconductor field-effect transistor(MOSFET) has undergone many changes in the last decade in response to the constant demand for increased speed, decreased power, and increased patting density. The devices are scaled down day by day. Therefore, This paper investigates how MOSFET structures influence on transport properties in according to change of channel length and bias and, observes impact ionization between the drain and the gate. This paper proposes three models, i.e., conventional MOSFET, LDD MOSFET and EPI MOSFET. The gate lengths are 0.3$\mu\textrm{m}$ 0.15$\mu\textrm{m}$, 0.075$\mu\textrm{m}$ and scaling factor is λ = 2. We have presented MOSFET's characteristics such as I-V characteristic, impart ionization, electric field, using the TCAD. We have analyzed the adaptive channel and doping influences

지난 10여 년 동안 MOSFET는 전력감소, 도핑농도 증가, 캐리어 속도 증가를 위해서 많은 변화를 가져왔다. 이러한 변화를 받아들이기 위해서, 채널의 길이와 공급되어지는 전압이 감소해야만했으며, 그것으로 인해 소자가 더욱 작아지게 되었다. 그러므로 본 논문은 이러한 변화를 위해 채널의 길이와 전압에 의한 MOSFET 구조에서의 변화를 관찰하고, 드레인과 게이트 사이에서의 임팩트 이온화의 변화를 관찰하였다. 본 논문은 세 가지의 모델 즉, conventional MOSFET와 LDD(lightly doped drain) MOSFET, EPI MOSFET을 제시하였다. 게이트 길이는 0.15um, 0.075um을 사용하였고, 스케일링계수는 λ = 2를 사용하였다 스케일링방법은 Constant-Voltage 스케일링으로 하였고, TCAD를 사용하여, 스케일링에 의한 MOSFET의 특성과 임팩트 이온화, 전계를 비교 분석하였으며, 최적의 채널과 도필 농도에 대하여 분석하였다.