초록
전체 채널 길이는 같지만 드레인과 게이트사이의 진성영역 길이(Lin), 드레인 및 소스의 불순물 농도, 유전율, 유전체 두께가 다른 N-채널 Tunneling FET의 특성을 비교 분석하였다. 사용된 소자는 SOI 구조의 N-채널 Tunneling FET이다. 진성영역 길이는 30~70nm, 드레인 dose 농도는 $2{\times}10^{12}cm^{-2}{\sim}2{\times}10^{15}cm^{-2}$, 소스 dose 농도는 $1{\times}10^{14}cm^{-2}{\sim}3{\times}10^{15}cm^{-2}$, 유전율은 3.9~29이고, 유전체 두께는 3~9nm이다. 소자 성능 지수는 Subthreshold slope(S-slope), On/off 전류비, 누설전류이다. 시뮬레이션 결과 진성영역 길이가 길며 드레인 농도가 낮을수록 누설전류가 감소한 것을 알 수 있었다. S-slope은 소스의 불순물 농도와 유전율이 높으며 유전체 두께는 얇을수록 작은 것을 알 수 있었다. 누설전류와 S-slope을 고려하면 N-채널 TFET 소자 설계 시 진성영역 폭이 넓으며 드레인의 불순물 농도는 낮고, 소스 농도와 유전율이 높으며 유전체 두께는 얇게 하는 것이 바람직하다.
The device performances of N-channel Tunneling FET have been characterized with different intrinsic length between drain and gate($L_{in}$), drain and source doping, permittivity and oxide thickness when the total effective channel length is constant. N-channel Tunneling FET of SOI structure have been used in characterization. $L_{in}$ was from 30nm to 70nm, dose concentration of drain and source were from $2{\times}10^{12}cm^{-2}$ to $2{\times}10^{15}cm^{-2}$ and from $1{\times}10^{14}cm^{-2}$ to $3{\times}10^{15}cm^{-2}$, permittivity was from 3.9 to 29, and oxide thickness was from 3nm to 9nm. The device performances were characterized by Subthreshold slope(S-slope), On/off ratio, and leakage current. From the simulation results, the leakage current have been reduced for long $L_{in}$ and low drain doping. S-slope have been reduced for high source doping, high permittivity and thin oxide thickness. With considering the leakage current and S-slope, it is desirable that are long $L_{in}$, low drain doping, high source doping, high permittivity and thin oxide thickness to optimize device performance in n-channel Tunneling FET.