$\delta$도핑과 SiGe을 이용한 p 채널 MESFET의 포화 전류 증가

Enhancement of Saturation Current of a p-channel MESFET using SiGe and $\delta$-dopend Layers

SiGe을 이용한 p형 전계 효과 트랜지스터의 전류 구동 능력 향상을 위하여 이중 δ도핑층을 이용한 MESFET을 설계하고 시뮬레이션을 통하여 전기적 특성의 개선을 확인하였다. 두 δ도핑층 사이의 도핑 농도가 낮은 분리층에 SiGe층을 위치시키면 양자 우물이 형성되어 δ도핑층에서 넘쳐 나온 정공이 Si 채널의 경우보다 더 많아져 전류 구동 능력이 크게 향상된다. δ도핑층 사이의 SiGe층의 두께는 0∼300Å, Ge 구성비는 0∼30%의 범위에서 변화시켜 SiGe 두께 200Å, Ge 구성비 30%일 때 이중 δ도핑 Si 채널 MESFET에 비해 최대 45% 이상 개선될 수 있음을 확인하였다.

A SiGe p-channel MESFET using $\delta$-doped layers is designed and the considerabel enhancement of the current driving capability of the device is observed from the result of simulation. The channel consists of double $\delta$-doped layers separated by a low-doped spacer which consists of Si and SiGe. A quantum well is formed in the valence band of the Si/SiGe heterojunction and much more holes are accumulated in the SiGe spacer than those in the Si spacer. The saturation current is enhanced by the contribution of the holes in the spacer. Among the design parameters that affect the performance of the device, the thickness of the SiGe layer and the Ge composition are studied. The thickness of 0~300$\AA$ and the Ge composition of 0~30% are investigated, and saturation current is observed to be increased by 45% compared with a double $\delta$-doped Si p-channel MESFET.