Two-Dimensional Analysis of the Characteristics at Heterojunction of MODFET Using FDM

유한 차분법을 이용한 MODFET의 이차원적 해석

This paper describes a two-dimensional analysis of the potential distribution and electron concentration of the MODFET at channel using FDM. More exact analysis can be obtained by two-dimensional analysis which considers parasitic effects ignored in one-dimensional analysis. Using Poisson and Shrodinger equations, the potential distribution and the wave function are calculated within a constant error bound. As a result, the relations between the thickness of spacer, doping concentration of (n) AlGaAs layer, and the sheet density of the 2DEG (2 Dimensional Electron Gas) of MODFET at channel are suggested quantitively. The sheet density of the 2DEG is increased as the thickness of the spacer is decreased of the doping concentration of the (n)AlGaAs layer is lowered.

본 연구에서는 FDM(finite difference method)을 이용한 수치적 방법을 사용하여 MODFET (MO-dulation doped FET)의 전위 분포와 전자 밀도를 이차원적으로 해석하였다. 일차원적 해석 방법에서는 MODFET의 게이트 부분만을 계산하는 반면, 이차원적 해석 방법은 소오스와 드레인 부분도 계산해줌으로써 일차원적 해석 방법에서 무시되는 기생 효과(parasitic effect)를 고려하여 더 정확한 해석이 가능하였다. 결과로서 스페이스(spacer) 두께와 (n)AlGaAs층의 도핑 농도의 변화에 따른 채널내에서 2DEG(2dimensional electron gas)의 단위 면적에 대한 밀도와의 관계를 정량적으로 제시하였으며 스페이서의 두께가 작아지거나 (n)AlGaAs 층의 도핑 농도가 커질수록 MODFET 채널 내의 전자 밀도가 증가함을 확인하였다.