Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering (한국정보통신학회논문지)

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Dependence of Subthreshold Current for Channel Structure and Doping Distribution of Double Gate MOSFET

DGMOSFET의 채널구조 및 도핑분포에 따른 문턱전압이하 전류의존성

  • Received : 2012.01.05
  • Accepted : 2012.02.02
  • Published : 2012.04.30
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Abstract

In this paper, dependence of subthreshold current has been analyzed for doping distribution and channel structure of double gate(DG) MOSFET. The charge distribution of Gaussian function validated in previous researches has been used to obtain potential distribution in Poisson equation. Since DGMOSFETs have reduced short channel effects with improvement of current controllability by gate voltages, subthreshold characteristics have been enhanced. The control of current in subthreshold region is very important factor related with power consumption for ultra large scaled integration. The deviation of threshold voltage has been qualitatively analyzed using the changes of subthreshold current for gate voltages. Subthreshold current has been influenced by doping distribution and channel dimension. In this study, the influence of channel length and thickness on current has been analyzed according to intensity and distribution of doping.

본 연구에서는 이중게이트(Double Gate; DG) MOSFET에서 채널 내 도핑분포 및 채널구조에 따른 문턱전압이하 전류의존성을 분석하고자 한다. 전위분포를 구하기 위하여 포아송방정식을 풀 때 전하분포는 가우스분포함수를 이용할 것이며 이의 타당성은 이미 여러 논문에서 입증하였다. 이중게이트 MOSFET는 게이트전압에 의한 전류제어능력의 증가로 단채널 효과를 감소시킬 수 있어 문턱전압이하 특성을 향상시킬 수 있다. 문턱전압이하 영역에서 전류제어는 고집적회로에서 소비전력의 감소와 관계된 매우 중요한 요소이다. 게이트전압에 따른 문턱전압이하 전류의 변화를 이용하여 문턱전압의 변화를 정량적으로 분석할 것이다. 문턱전압이하 전류는 채널 내 도핑분포 및 채널크기에 의하여 영향을 받는다. 그러므로 본 연구에서는 채널길이 및 채널두께의 변화가 전류흐름에 미치는 영향을 채널도핑농도, 도핑분포함수 등에 따라 분석할 것이다.

Keywords

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