RF-CMOS소자의 온도에 따른 DC및 RF 특성

Temperature Dependence of DC and RF characteristics of CMOS Devices

  • 남상민 (전자통신연구원 반도체 연구단) ;
  • 이병진 (전자통신연구원 반도체 연구단) ;
  • 홍성희 (전자통신연구원 반도체 연구단) ;
  • 유종근 (전자통신연구원 반도체 연구단) ;
  • 전석희 (전자통신연구원 반도체 연구단) ;
  • 강현규 (인천대학교 전자공학과) ;
  • 박종태 (전자통신연구원 반도체 연구단)
  • 발행 : 2000.03.01

초록

본 연구에서는 온도의 증가에 따른 RF-CMOS의 g/sub m/과 f/sub T/ 및 f/sub max/의 감소를 측정하였다. RF응용에서 MOS소자는 포화영역에서 동작되므로 모든 측정바이어스에서 온도에 따른 g/sub m/특성 변화를 실험적인 관계식으로 모델링하였다. CMOS의 f/sub T/와f/sub max/는 g/sub m/에 비례하기 때문에 온도에 따른f/sub T/ 및 f/sub max/ 변화도 온도에 따른 g/sub m/관계식으로부터 구할 수 있었다. 그리고 온도 증가에 따른fт와f/sub max/ 감소는 대부분 g/sub m/ 감소에 기인되며 DC와 RF특성 상관관계로부터 저온에서는f/sub T/와f/sub max/가 크게 증가됨을 예견할 수 있었다.

In this work, the degradation of g$_{m}$ , f$_{T}$ and f$_{max}$ of RF-CMOS devices have been characterized at elevated temperature. Since MOS transistors in RF applications are usually in saturation region, a simple empirical model for temperature dependence of g$_{m}$ at any measurement bias has been suggested. Because f$_{T}$ and f$_{max}$ of CMOS devices are proportional to g$_{m}$, the temperature dependence of f$_{T}$ and f$_{max}$ could be obtained from the temperature dependence of g$_{m}$. It was found that the degradation of f$_{T}$ and f$_{max}$ at elevated temperature was due to the degradation of g$_{m}$. From the correlation between DC and RF performances of CMOS devices, we can predict the enhanced f$_{T}$ and f$_{max}$ performances at low temperature.

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참고문헌

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