Analysis of Double Gate MOSFET characteristics for High speed operation

In this paper, we have investigated double gate (DG) MOSFET structure, which has main gate (NG) and two side gates (SG). We know that optimum side gate voltage for each side gate length is about 3V in the main gate 50nm. Also, we know that optimum side gate length for each for main gate length is about 70nm. DG MOSFET shows a small threshold voltage roll-off. From the I-V characteristics, we obtained IDsat=550$mutextrm{A}$/${\mu}{\textrm}{m}$ at VMG=VDS=1.5V and VSG=3.0V for DG MOSFET with the main gate length of 50nm and the side gate length of 70nm. The subthreshold slope is 86.2㎷/decade, transconductance is 114$mutextrm{A}$/${\mu}{\textrm}{m}$ and DIBL (Drain Induced Barrier Lowering) is 43.37㎷. Then, we have investigated the advantage of this structure for the application to multi-input NAND gate logic. Then, we have obtained very high cut-off frequency of 41.4GHz in the DG MOSFET.

초고속 동작을 위한 더블 게이트 MOSFET 특성 분석

본 논문에서는 main gate(MG)와 side gate(SG)를 갖는 double gate(DG) MOSFET 구조를 조사하였다. MG가 50nm일 때 최적의 SG 전압은 약 3V임을 알 수 있었고, 각각의 MG에 대한 최적의 SG 길이는 약 70nm임을 알 수 있었다. DG MOSFET는 매우 작은 문턱 전압 roll-off 특성을 나타내고, 전류-전압 특성곡선에서 VMG=VDS=1.5V, VSG=3V인 곳에서 포화전류는 550$\mu\textrm{A}$/m임을 알 수 있었다. subthrehold slope는 82.6㎷/decade, 전달 컨덕턴스는 l14$\mu\textrm{A}$/$\mu\textrm{m}$ 그리고 DIBL은 43.37㎷이다 다중 입력 NAND 게이트 로직 응용에 대한 이 구조의 장점을 조사하였다. 이때, DG MOSFET에서 41.4GHz의 매우 높은 컷오프 주파수를 얻을 수 있었다.