• 제목/요약/키워드: 이중 게이트

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DGMOSFET의 문턱전압과 스켈링 이론의 관계 (Relation of Threshold Voltage and Scaling Theory for Double Gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.982-988
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    • 2012
  • 본 연구에서는 이중게이트(Double Gate; DG) MOSFET에서 문턱전압과 스켈링 이론의 관계를 관찰하였다. 기존 MOSFET의 경우 채널크기에 스켈링 이론을 적용하여 전류 및 스위칭주파수를 해석하였다. 이에 본 연구에서는 이중게이트 MOSFET에서 문턱전압의 경우 스켈링 이론의 적용가능성을 관찰하기 위하여 문턱전압의 변화를 스켈링 인자에 따라 관찰하고 분석하였다. 이를 위하여 이미 검증된 포아송방정식의 해석학적 전위분포를 이용하였으며 이때 가우스함수의 전하분포를 사용하였다. 분석결과 문턱전압이 스켈링 인자에 따라 크게 변화하였으며 변화정도는 도핑농도의 스켈링에 따라 변화한다는 것을 관찰하였다. 특히 이중게이트의 특성상 채널두께 및 채널길이에 스켈링 이론을 적용할 때 가중치를 이용한 변형된 스켈링 이론을 적용함으로써 이중게이트 MOSFET에 가장 타당한 스켈링 이론에 대하여 설명할 것이다.

분리된 단락애노드와 플로팅오믹접합을 사용한 새로운 SOI 이중게이트 수평형 절연게이트바이폴라트랜지스터 (A New Dual-Gate SOI LIGBT by employing Separated Shorted Anode and Floating Ohmic Contact)

  • 하민우;이승철;오재근;전병철;한민구;최연익
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1343-1345
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    • 2001
  • 본 논문은 스냅백을 효과적으로 제거하고 순방향 전압 강하를 줄이는 새로운 구조의 분리된 이중 게이트 SOI SA-LIGBT를 제안하였다. 제안된 소자는 분리된 단락 애노드와 플로팅 오믹 접합의 적용을 통해 스냅백이 성공적으로 제거되었고, 순방향전압강하는 전류밀도가 100A/$cm^2$일 때 기존의 SA-LIGBT에 비교해서 2V 감소된다. 또한 턴-오프 특성도 분리된 단락 애노드를 적용하였기 때문에 SA-LIGBT보다 개선되었다.

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대칭형 이중 게이트 MOSFET에 대한 문턱전압 연구 (A Study of the Threshold Voltage of a Symmetric Double Gate Type MOSFET)

  • 이정일;신진섭
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.243-249
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    • 2010
  • 본 논문에서는 대칭형 이중 게이트 MOSFET의 회로해석에 대한 등가모델을 제시하고자 해석적 모델을 연구하였다. 본 연구의 해석적 모델에 사용된 방법은 2차원 포아송 방정식의 해를 가정하여 표면 전위 관계식을 유도하여 실리콘 몸체 내의 전위분포를 풀어 드레인 전압 변화에 대한 문턱전압 관계식을 도출하였다. 단채널 및 장채널 실리콘 채널에서 모두 해석이 가능한 해석적 모델을 적용 가능하도록 하기 위해 MOSFET의 채널 길이에 따른 제한된 지수함수를 적용함으로써 수백 나노미터까지 해석이 가능한 대칭형 이중 게이트 MOSFET 해석적 모델을 연구하였다.

이중게이트 MOSFET의 채널도핑에 다른 문턱전압이하 전류 변화 분석 (Analysis of Subthreshold Current Deviation for Channel Doping of Double Gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.1409-1413
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    • 2013
  • 본 연구에서는 이중게이트 MOSFET의 채널도핑농도의 변화에 따른 문턱전압이하 전류의 변화를 분석하였다. 이를 위하여 이중게이트 MOSFET의 채널 내 전위분포를 구하기 위하여 포아송방정식을 이용하였으며 이때 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용하였다. 전위분포는 경계조건을 이용하여 채널크기에 따른 해석학적인 함수로 구하였다. 가우시안 함수의 변수인 이온주입범위 및 분포편차 그리고 채널도핑농도 등에 대하여 문턱전압 이하 전류 특성의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 전위모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 문턱전압이하 전류 특성을 분석하였다. 분석결과, 문턱전압이하 전류는 채널도핑농도 및 가우시안 분포함수의 변수 등에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

드레인 바이어스 스위칭을 이용한 와이브로/무선랜 이중 모우드 전력증폭기 (Dual Mode Power Amplifier for WiBro and Wireless LAN Using Drain Bias Switching)

  • 이영민;구경헌
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권3호
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    • pp.1-6
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    • 2007
  • 와이브로 및 무선랜 이중 대역 이중 모우드 송신기에서 전력부가효율을 증가시킬 수 있는 바이어스 스위칭 기술을 제시한다. 서로 다른 주파수 대역과 출력을 갖는 송신기에서 높은 효율을 얻을 수 있는 기법으로 바이어스 스위칭을 제안하고 드레인과 게이트 바이어스의 변화에 따른 영향을 각각 시뮬레이션 하였다. 바이어스 스위칭을 적용하지 않은 경우의 전력부가효율에 비해 시뮬레이션 된 최적의 고정 게이트 바이어스를 공급하고 드레인 바이어스 스위칭을 한 경우 매우 개선된 전력 효율 특성을 얻을 수 있었다 이러한 드레인 및 게이트 바이어스 스위칭 기술은 다양한 기능을 필요로 하는 다중 모우드 통신 시스템에 유용할 것이다.

채널도핑강도에 대한 이중게이트 MOSFET의 DIBL분석 (Analysis of Drain Induced Barrier Lowering for Double Gate MOSFET According to Channel Doping Concentration)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.579-584
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    • 2012
  • 본 연구에서는 이중게이트(Double Gate; DG) MOSFET에서 발생하는 단채널효과 중 하나인 드레인유기장벽 감소(Drain Induced Barrier Lowering; DIBL)에 대하여 분석하고자 한다. 드레인유도장벽감소 현상은 채널의 길이가 짧아질 때 드레인 전압이 소스측 전위장벽에 영향을 미쳐 장벽의 높이를 감소시키는 현상으로써 단채널에서 발생하는 매우 중요한 효과이다. 본 연구에서는 DIBL을 해석하기 위하여 이미 발표된 논문에서 타당성이 입증된 포아송 방정식의 해석학적 전위분포를 이용할 것이다. 이 모델은 특히 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용함으로써 보다 실험값에 가깝게 해석하였으며 소자 파라미터인 채널두께, 산화막두께, 도핑농도 등에 대하여 드레인유도장벽감소의 변화를 관찰하고자 한다.

고성능 BiCMOS 소자 제작 및 특성연구

  • 김귀동;한태현;구용서;구진근;강상원
    • ETRI Journal
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    • 제14권3호
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    • pp.75-96
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    • 1992
  • 이중 매몰층, $1.5\mum$ 에피두께, 이중 well, LOCOS 소자격리, LDD MOS 소자와 이중 다결정실리콘 전극을 갖는 바이폴라 소자에 의하여 구성된 BiCMOS 소자를 제작하였다. 제작된 소자를 측정 및 분석한 결과, 31단 CML 바이폴라($A_E=2X8\mum^2$)링 발진기와 31단 CMOS( $A_E=1.25X5\mum^2$) 인버터 링 발진기로부터 94ps/5V 와 330ps/12V의 게이트 전달 지연시간/소자 강복전압을 갖는 바이폴라 및 MOS소자특성을 얻을 수 있었다. 또한 BiCMOS 소자의 경우, 31단 BiCMOS 링 발진기로부터 약 700ps의 게이트 전달 지연시간을 얻었으며, 출력부하의 증가에 따른 속도의 감속비가 완만한 전기적 특성을 얻을 수 있었다.

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해석학적 전류-전압모델을 이용한 이중게이트 MOSFET의 전송특성분석 (Analysis of Transport Characteristics for Double Gate MOSFET using Analytical Current-Voltage Model)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권9호
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    • pp.1648-1653
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    • 2006
  • 이 연구에서는 해석학적 전류-전압 모델을 이용하여 DGMOSFET(Double Gate MOSFET)의 전송특성을 분석하였다. MOSFET의 게이트길이가 100nm이하로 작아지면 산화막두께가 1.5m이하로 작아져야만하고 채널의 도핑이 매우 증가하기 때문에 소자의 문턱전압변화, 누설전류의 증가 등 다양한 문제가 발생하게 된다 이러한 문제를 조사하기 위하여 해석학적 전류-전압 모델을 이용하여 소자의 크기를 변화시키면서 전류-전압특성을 조사하였다 소자의 크기를 변화시키면서 해석학적 전류-전압 모델의 타당성을 조사하였으며 온도 변화에 대한 특성도 비교 분석하였다. 게이트 전압이 2V에서 77K의 전류-전압 특성이 실온에서 보다 우수하다는 것을 알 수 있었다.

비대칭 DGMOSFET의 도핑분포함수에 따른 DIBL (Drain Induced Barrier Lowering of Asymmetric Double Gate MOSFET for Channel Doping Profile)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.2643-2648
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    • 2015
  • 본 연구에서는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 채널 내 도핑농도분포에 대한 드레인유도장벽감소(Drain Induced Barrier Lowering; DIBL)에 대하여 분석하고자한다. DIBL은 드레인 전압에 의하여 소스 측 전위장벽이 낮아지는 효과로서 중요한 단채널 효과이다. 이를 분석하기 위하여 포아송방정식을 이용하여 해석학적 전위분포를 구하였으며 전위분포에 영향을 미치는 채널도핑농도의 분포함수변화에 대하여 DIBL을 관찰하였다. 채널길이, 채널두께, 상하단 게이트 산화막 두께, 하단 게이트 전압 등을 파라미터로 하여 DIBL을 관찰하였다. 결과적으로 DIBL은 채널도핑 농도분포함수의 변수인 이온주입범위 및 분포편차에 변화를 나타냈다. 특히 두 변수에 대한 DIBL의 변화는 최대채널도핑농도가 $10^{18}/cm^3$ 정도로 고도핑 되었을 경우 더욱 현저히 나타나고 있었다. 채널길이가 감소할수록 그리고 채널두께가 증가할수록 DIBL은 증가하였으며 하단 게이트 전압과 상하단게이트 산화막 두께가 증가할수록 DIBL은 증가하였다.

비대칭 DGMOSFET에서 터널링 전류가 채널길이에 따른 문턱전압이동에 미치는 영향 (Influence of Tunneling Current on Threshold voltage Shift by Channel Length for Asymmetric Double Gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.1311-1316
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    • 2016
  • 본 연구에서는 단채널 비대칭 이중게이트 MOSFET의 채널길이에 따른 문턱전압이동에 터널링전류가 미치는 영향을 분석하고자 한다. 채널길이가 10 nm 이하로 감소하면 터널링 전류는 급격히 증가하여 문턱전압이동 등 2차효과가 발생한다. 단채널 효과를 감소시키기 위하여 개발된 비대칭 이중게이트 MOSFET의 경우에도 터널링 전류에 의한 문턱전압이동은 무시할 수 없게 된다. 차단전류는 열방사전류와 터널링 전류로 구성되어 있으며 채널길이가 작아질수록 터널링전류의 비율은 증가한다. 본 연구에서는 터널링 전류를 분석하기 위하여 WKB(Wentzel-Kramers-Brillouin) 근사를 이용하였으며 채널 내 전위분포를 해석학적으로 유도하였다. 결과적으로 단채널 비대칭 이중게이트 MOSFET에서는 채널길이 가 작아질수록 터널링 전류의 영향에 의한 문턱전압이동이 크게 나타나고 있다는 것을 알 수 있었다. 특히 하단게이트 전압 등에 따라 터널링 전류에 의한 문턱전압 값은 변할지라도 문턱전압이동은 거의 일정하였다.