Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers (전자공학회논문지)

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Accurate RF Extraction Method for Gate Voltage-Dependent Carrier Velocity of Sub-0.1㎛ MOSFETs in the Saturation Region

Sub-0.1㎛ MOSFET의 게이트전압 종속 캐리어 속도를 위한 정확한 RF 추출 방법

  • Lee, Seonghearn (Department of Electronics Engineering, Hankuk University of Foreign Studies)
  • 이성현 (한국외국어대학교 전자공학과)
  • Received : 2013.04.22
  • Published : 2013.09.25
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Abstract

A new method using RF Ids determined from measured S-parameters is proposed to extract the gate-voltage dependent effective carrier velocity of bulk MOSFETs in the saturation region without additional dc Ids measurement data suffering parasitic resistance effect that becomes larger with continuous down-scaling to sub-$0.1{\mu}m$. This method also allows us to extract the carrier velocity in the saturation region without the difficult extraction of bias-dependent parasitic gate-source capacitance and effective channel length. Using the RF technique, the electron velocity overshoot exceeding the bulk saturation velocity is observed in bulk N-MOSFETs with a polysilicon gate length of $0.065{\mu}m$.

Sub-$0.1{\mu}m$로 스케일이 감소함에 따라 기생 저항 효과가 크게 발생되는 dc Ids 측정 데이터 없이 측정 S-파라미터로부터 얻어진 RF Ids를 사용하여 벌크 MOSFET의 포화영역에서 게이트 전압 종속 유효 캐리어 속도를 추출하는 새로운 방법이 개발되었다. 이 방법은 바이어스 종속 기생 게이트-소스 캐패시턴스와 유효 채널 길이의 복잡한 추출 없이 포화영역의 유효 캐리어 속도를 추출할 수 있게 한다. 이러한 RF 기술을 사용하여 벌크 포화 속도를 초과하는 전자 속도 overshoot 현상이 $0.065{\mu}m$ 게이트 길이의 벌크 N-MOSFET에서 관찰되었다.

Keywords

References

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