A Study on the Relation of Doping Profile and Threshold voltage in the Ion-Implanted E-IGFET(I)

Ion-Implanted E-IGFET의 Doping Profile과 Threshold 전압과의 관계에 관한 연구(I)

A simple model for the impurity profile in an ion-implanted channel layer of an enhancement type IGFET is assumed and a simple expression for the threshold voltage derived by using the assumed impurity profile is analyzed in detail. Also, this simple model is applied to simulating the substrate bias dependence of its threshold voltage. Excellent agreement is obtained between theory and experiment on n-channel devices. The error range of threshold voltage between gaussian-profile and box-profile is calculated in this paper and a new method of calculating the depth of ion-implanted Baler D is also introduced.

이온주입형 E-IGFET에서 이온주입층내 불순물 profile을 임의의 형태로 가정하였으며, 가정한 불순물 profile을 이용하여 threshold 전압에 대한 간단한 model을 유도하였다. 유도한 model을 이용하여 Gaus-sian-profile일 때의 threshold 전압치를 구하였고, 실제의 측정 data와 비교하였을 때 일치함을 확인할 수 있었다. 더불어, box-profile일 때의 threshold 전압치의 오차를 계산해 보았다. 또한, substrate-bias에 의한 threshold 전압의 변화를 simulation하였으며. 계산과정에서 이온주입층의 깊이 D를 구하는 새로운 방법을 제시하였다.