• Title/Summary/Keyword: 상.하단 게이트 전압

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Subthreshold Swing for Top and Bottom Gate Voltage of Asymmetric Double Gate MOSFET (비대칭 DGMOSFET의 상·하단 게이트전압에 대한 문턱전압이하 스윙)

  • Jung, Hakkee
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.18 no.3
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    • pp.657-662
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    • 2014
  • This paper has analyzed the subthreshold swings for top and bottom gate voltages of asymmetric double gate(DG) MOSFET. The asymmetric DGMOSFET is four terminal device to be able to separately bias for top and bottom gates. The subthreshold swing, therefore, has to be analyze not only for top gate voltage, but also for bottom gate voltage. In the pursuit of this purpose, Poisson equation has been solved to obtain the analytical solution of potential distribution with Gaussian function, and the subthreshold swing model has been presented. As a result to observe the subthreshold swings for the change of top and bottom gate voltage using this subthreshold swing model, we know the subthreshold swings are greatly changed for gate voltages. Especially we know the conduction path has been changed for top and bottom gate voltage and this is expected to greatly influence on subthreshold swings.

Analysis for Top and Bottom Subthreshold Swing of Asymmetric Double Gate MOSFET (비대칭 이중게이트 MOSFET에 대한 상·하단 문턱전압이하 스윙 분석)

  • Jung, Hakkee;Kwon, Ohsin
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2013.10a
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    • pp.704-707
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    • 2013
  • This paper has analyzed the subthreshold swings for top and bottom gate voltages of asymmetric double gate(DG) MOSFET. The asymmetric DGMOSFET is four terminal device to be able to separately bias for top and bottom gates. The subthreshold swing, therefore, has to be analyze not only for top gate voltage, but also for bottom gate voltage. In the pursuit of this purpose, Poisson equation has been solved to obtain the analytical solution of potential distribution with Gaussian function, and the subthreshold swing model has been presented. As a result to observe the subthreshold swings for the change of top and bottom gate voltage using this subthreshold swing model, we know the subthreshold swings are greatly changed for gate voltages. Especially we know the conduction path has been changed for top and bottom gate voltage and this is expected to greatly influence on subthreshold swings.

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Analysis of Subthreshold Swing for Channel Length of Asymmetric Double Gate MOSFET (비대칭 DGMOSFET의 채널길이에 대한 문턱전압이하 스윙 분석)

  • Jung, Hakkee;Lee, Jongin;Cheong, Dongsoo
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2014.10a
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    • pp.745-748
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    • 2014
  • 본 연구에서는 비대칭 이중게이트(double gate; DG) MOSFET의 채널길이에 대한 문턱전압이하 스윙의 변화에 대하여 분석하였다. 문턱전압이하 스윙은 트랜지스터의 디지털특성을 결정하는 중요한 요소로서 채널길이가 감소하면 특성이 저하되는 문제가 나타나고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 개발된 DGMOSFET의 문턱전압이하 스윙의 채널길이에 대한 변화를 채널두께, 산화막두께, 상하단 게이트 전압 및 도핑농도 등에 따라 조사하고자 한다. 특히 하단 게이트 구조를 상단과 달리 제작할 수 있는 비대칭 DGMOSFET에 대하여 문턱전압이하 스윙을 분석함으로써 하단 게이트 전압 및 하단 산화막 두께 등에 대하여 자세히 관찰하였다. 문턱전압이하 스윙의 해석학적 모델을 구하기 위하여 포아송방정식에서 해석학적 전위분포모델을 유도하였으며 도핑분포함수는 가우스분포함수를 사용하였다. 결과적으로 문턱전압이하 스윙은 상하단 게이트 전압 및 채널도핑농도 그리고 채널의 크기에 매우 민감하게 변화하고 있다는 것을 알 수 있었다.

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Analysis of Threshold Voltage for Symmetric and Asymmetric Oxide Structure of Double Gate MOSFET (이중게이트 MOSFET의 대칭 및 비대칭 산화막 구조에 대한 문턱전압 분석)

  • Jung, Hakkee
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.18 no.12
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    • pp.2939-2945
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    • 2014
  • This paper has analyzed the change of threshold voltage for oxide structure of symmetric and asymmetric double gate(DG) MOSFET. The asymmetric DGMOSFET can be fabricated with different top and bottom gate oxide thickness, while the symmetric DGMOSFET has the same top and bottom gate oxide thickness. Therefore optimum threshold voltage is considered for top and bottom gate oxide thickness of asymmetric DGMOSFET, compared with the threshold voltage of symmetric DGMOSFET. To obtain the threshold voltage, the analytical potential distribution is derived from Possion's equation, and Gaussian distribution function is used as doping profile. We investigate for bottom gate voltage, channel length and thickness, and doping concentration how top and bottom gate oxide thickness influences on threshold voltage using this threshold voltage model. As a result, threshold voltage is greatly changed for oxide thickness, and we know the changing trend greatly differs with bottom gate voltage, channel length and thickness, and doping concentration.

Influence of Ratio of Top and Bottom Oxide Thickness on Subthreshold Swing for Asymmetric Double Gate MOSFET (비대칭 이중게이트 MOSFET에서 상단과 하단 산화막 두께비가 문턱전압이하 스윙에 미치는 영향)

  • Jung, Hakkee
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.20 no.3
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    • pp.571-576
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    • 2016
  • Asymmetric double gate(DG) MOSFET has the different top and bottom gate oxides thicknesses. It is analyzed the deviation of subthreshold swing(SS) and conduction path for the ratio of top and bottom gate oxide thickness of asymmetric DGMOSFET. SS varied along with conduction path, and conduction path varied with top and bottom gate oxide thickness. The asymmetric DGMOSFET became valuable device to reduce the short channel effects like degradation of SS. SSs were obtained from analytical potential distribution by Poisson's equation, and it was analyzed how the ratio of top and bottom oxide thickness influenced on conduction path and SS. SSs and conduction path were greatly influenced by the ratio of top and bottom gate oxide thickness. Bottom gate voltage cause significant influence on SS, and SS are changed with a range of 200 mV/dec for $0<t_{ox2}/t_{ox1}<5$ under bottom voltage of 0.7 V.

Analysis of Threshold Voltage for Double Gate MOSFET of Symmetric and Asymmetric Oxide Structure (대칭 및 비대칭 산화막 구조의 이중게이트 MOSFET에 대한 문턱전압 분석)

  • Jung, Hakkee;Kwon, Ohshin;Jeong, Dongsoo
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2014.05a
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    • pp.755-758
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    • 2014
  • This paper has analyzed the change of threshold voltage for oxide structure of symmetric and asymmetric double gate(DG) MOSFET. The asymmetric DGMOSFET can be fabricated with different top and bottom gate oxide thickness, while the symmetric DGMOSFET has the same top and bottom gate oxide thickness. Therefore optimum threshold voltage is considered for top and bottom gate oxide thickness of asymmetric DGMOSFET, compared with the threshold voltage of symmetric DGMOSFET. To obtain the threshold voltage, the analytical potential distribution is derived from Possion's equation, and Gaussian distribution function is used as doping profile. We investigate for bottom gate voltage, channel length and thickness, and doping concentration how top and bottom gate oxide thickness influences on threshold voltage using this threshold voltage model. As a result, threshold voltage is greatly changed for oxide thickness, and we know the changing trend very differs with bottom gate voltage, channel length and thickness, and doping concentration.

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Oxide Thickness Dependent Drain Induced Barrier Lowering of Asymmetric Double Gate MOSFET (비대칭 이중게이트 MOSFET의 드레인 유도 장벽 감소현상의 산화막 두께 의존성)

  • Jung, Hakkee;Kwon, Ohshin
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.821-823
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    • 2015
  • 본 연구에서는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 상하단 게이트 산화막 두께에 대한 드레인 유도 장벽 감소 현상에 대하여 분석하고자한다. 드레인 유도 장벽 감소 현상은 단채널 MOSFET에서 드레인전압에 의하여 소스측 전위장벽이 낮아지는 효과를 정량화하여 표현한다. 소스 측 전위장벽이 낮아지면 결국 문턱전압에 영향을 미치므로 드레인전압에 따른 문턱전압의 변화를 관찰할 것이다. 비대칭 이중게이트 MOSFET는 상단과 하단의 게이트 산화막 두께를 다르게 제작할 수 있는 특징이 있다. 그러므로 본 연구에서는 상단과 하단의 게이트 산화막 두께변화에 따른 드레인 유도 장벽 감소 현상을 포아송방정식의 해석학적 전위분포를 이용하여 분석하였다. 결과적으로 드레인 유도 장벽 감소 현상은 상하단 게이트 산화막 두께에 따라 큰 변화를 나타냈다. 또한 도핑농도에 따라 드레인유도장벽감소 현상이 큰 영향을 받고 있다는 것을 알 수 있었다.

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Deviation of Threshold Voltage and Conduction Path for the Ratio of Top and Bottom Oxide Thickness of Asymmetric Double Gate MOSFET (비대칭 DGMOSFET의 상하단 산화막 두께비에 따른 문턱전압 및 전도중심의 변화)

  • Jung, Hakkee
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2014.10a
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    • pp.765-768
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    • 2014
  • 본 연구에서는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 상하단 게이트 산화막 두께 비에 대한 문턱전압 및 전도중심의 변화에 대하여 분석하고자한다. 비대칭 이중게이트 MOSFET는 상하단 게이트 산화막의 두께를 다르게 제작할 수 있어 문턱전압이하 영역에서 전류를 제어할 수 있는 요소가 증가하는 장점이 있다. 상하단 게이트 산화막 두께 비에 대한 문턱전압 및 전도중심을 분석하기 위하여 포아송방정식을 이용하여 해석학적 전위분포를 구하였다. 이때 전하분포는 가우스분포함수를 이용하였다. 하단게이트 전압, 채널길이, 채널두께, 이온주입범위 및 분포편차를 파라미터로 하여 문턱전압 및 전도중심의 변화를 관찰한 결과, 문턱전압은 상하단 게이트 산화막 두께 비에 따라 큰 변화를 나타냈다. 특히 채널길이 및 채널두께의 절대값보다 비에 따라 문턱전압이 변하였으며 전도중심이 상단 게이트로 이동할 때 문턱전압은 증가하였다. 또한 분포편차보단 이온주입범위에 따라 문턱전압 및 전도중심이 크게 변화하였다.

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Analysis for Gate Oxide Dependent Subthreshold Swing of Asymmetric Double Gate MOSFET (비대칭 DGMOSFET의 문턱전압이하 스윙에 대한 게이트 산화막 의존성 분석)

  • Jung, Hakkee
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.18 no.4
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    • pp.885-890
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    • 2014
  • This paper has presented the change of subthreshold swings for gate oxide thickness of asymmetric double gate(DG) MOSFET, and solved Poisson equation to obtain the analytical solution of potential distribution. The Gaussian function as doping distribution is used to approch experimental results. The symmetric DGMOSFET is three terminal device. Meanwhile the asymmetric DGMOSFET is four terminal device and can separately determine the bias voltage and oxide thickness for top and bottom gates. As a result to observe the subthreshold swings for the change of top and bottom gate oxide thickness, we know the subthreshold swings are greatly changed for gate oxide thickness. Especially we know the subthreshold swings are increasing with the increase of top and bottom gate oxide thickness, and top gate oxide thickness greatly influences subthreshold swings.

Analysis of Subthreshold Swing for Channel Length of Asymmetric Double Gate MOSFET (채널길이에 대한 비대칭 이중게이트 MOSFET의 문턱전압이하 스윙 분석)

  • Jung, Hakkee
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.19 no.2
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    • pp.401-406
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    • 2015
  • The change of subthreshold swing for channel length of asymmetric double gate(DG) MOSFET has been analyzed. The subthreshold swing is the important factor to determine digital chracteristics of transistor and is degraded with reduction of channel. The subthreshold swing for channel length of the DGMOSFET developed to solve this problem is investigated for channel thickness, oxide thickness, top and bottom gate voltage and doping concentration. Especially the subthreshold swing for asymmetric DGMOSFET to be able to be fabricated with different top and bottom gate structure is investigated in detail for bottom gate voltage and bottom oxide thickness. To obtain the analytical subthreshold swing, the analytical potential distribution is derived from Possion's equation, and Gaussian distribution function is used as doping profile. As a result, subthreshold swing is sensitively changed according to top and bottom gate voltage, channel doping concentration and channel dimension.