• 제목/요약/키워드: Analytical breakdown voltages

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이중게이트 MOSFET의 채널구조에 따른 항복전압 변화 (Breakdown Voltages Deviation for Channel Dimension of Double Gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.672-677
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    • 2013
  • 본 연구에서는 이중게이트 MOSFET의 채널크기 변화에 따른 항복전압의 변화를 분석하였다. 차세대 나노소자인 DGMOSFET에 대한 단채널효과 중 매우 작은 값을 갖는 항복전압은 정확한 분석이 요구되고 있다. 항복전압분석을 위하여 포아송방정식의 분석학적 전위분포를 이용하였으며 이때 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용함으로써 보다 실험값에 가깝게 해석하였다. 가우시안 함수의 변수인 이온주입범위 및 분포편차 그리고 소자 파라미터인 채널의 두께, 도핑농도 등에 대하여 항복전압 특성의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 항복전압특성을 분석할 것이다. 분석결과 항복전압은 소자파라미터 및 가우시안분포함수의 모양에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

DGMOSFET의 채널구조에 따른 항복전압변화에 대한 분석 (Analysis of Breakdown Voltages Deviation for Channel Dimension of Double Gate MOSFET)

  • 정학기;한지형;정동수;이종인
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.811-814
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    • 2012
  • 본 연구에서는 이중게이트 MOSFET의 채널크기 변화에 따른 항복전압의 변화를 분석할 것이다. 차세대 나노소자인 DGMOSFET에 대한 단채널효과 중 매우 작은 값을 갖는 항복전압은 정확한 분석이 요구되고 있다. 항복전압분석을 위하여 포아송방정식의 분석학적 전위분포를 이용하였으며 이때 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용함으로써 보다 실험값에 가깝게 해석하였다. 가우시안 함수의 변수인 이온주입범위 및 분포편차 그리고 소자 파라미터인 채널의 두께, 도핑농도 등에 대하여 항복전압 특성의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 항복전압특성을 분석할 것이다. 분석결과 항복전압은 소자파라미터 및 가우시안분포함수의 모양에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

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DGMOSFET의 전도중심과 항복전압의 관계 분석 (Analysis of Relation between Conduction Path and Breakdown Voltages of Double Gate MOSFET)

  • 정학기;한지형;권오신
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.825-828
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    • 2012
  • 본 연구에서는 이중게이트 MOSFET의 전도중심에 따른 항복전압의 변화를 분석할 것이다. DGMOSFET에 대한 단채널효과 중 낮은 항복전압은 소자동작에 저해가 되고 있다. 항복전압분석을 위하여 포아송방정식의 분석학적 전위분포를 이용하였으며 이때 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용함으로써 보다 실험값에 가깝게 해석하였다. 소자 파라미터인 채널길이, 채널두께, 게이트산화막두께 그리고 도핑농도 등에 대하여 전도중심의 변화에 대한 항복전압의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 항복전압특성을 분석할 것이다. 분석결과 항복전압은 소자파라미터에에 대한 전도중심의 변화에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

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4H-SiC 쇼트키 다이오드의 해석적 항복전압과 온-저항 모델 (Analytical Models for Breakdown Voltage and Specific On-Resistance of 4H-SiC Schottky Diodes)

  • 정용성
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권6호
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    • pp.22-27
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    • 2008
  • 4H-SiC의 전자와 정공의 이온화계수 $\alpha$$\beta$로부터 유효이온화계수 $\gamma$를 추출함으로써 4H-SiC 쇼트키 다이오드의 항복전압과 온-저항을 위한 해석적 모델을 유도하였다. 해석적 모델로부터 구한 항복전압을 실험 결과와 비교하였고, 도핑 농도 함수의 온-저항도 이미 발표된 결과와 비교하였다. 항복전압은 $10^{15}{\sim}10^{18}\;cm^{-3}$의 도핑 농도 범위에서 실험 결과와 10% 이내의 오차로 잘 일치하였다. 온-저항을 위한 해석적 결과는 $3{\times}10^{15}{\sim}2{\times}10^{16}\;cm^{-3}$의 범위에서 실험 결과와 매우 잘 일치하였다.

Analysis of Flat-Band-Voltage Dependent Breakdown Voltage for 10 nm Double Gate MOSFET

  • Jung, Hakkee;Dimitrijev, Sima
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제16권1호
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    • pp.43-47
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    • 2018
  • The existing modeling of avalanche dominated breakdown in double gate MOSFETs (DGMOSFETs) is not relevant for 10 nm gate lengths, because the avalanche mechanism does not occur when the channel length approaches the carrier scattering length. This paper focuses on the punch through mechanism to analyze the breakdown characteristics in 10 nm DGMOSFETs. The analysis is based on an analytical model for the thermionic-emission and tunneling currents, which is based on two-dimensional distributions of the electric potential, obtained from the Poisson equation, and the Wentzel-Kramers-Brillouin (WKB) approximation for the tunneling probability. The analysis shows that corresponding flat-band-voltage for fixed threshold voltage has a significant impact on the breakdown voltage. To investigate ambiguousness of number of dopants in channel, we compared breakdown voltages of high doping and undoped DGMOSFET and show undoped DGMOSFET is more realistic due to simple flat-band-voltage shift. Given that the flat-band-voltage is a process dependent parameter, the new model can be used to quantify the impact of process-parameter fluctuations on the breakdown voltage.

원통형 접합경계를 갖는 punchthrough 다이오드의 항복전압에 대한 해석적 계산 (Analytical Calculation for the Breakdown Voltage of the Punchthrough Diode with Cylindrical Junction Edge)

  • 김두영;김한수;최연익;한민구
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1994년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1448-1450
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    • 1994
  • The breakdown voltages of punchthrough-mode diodes with cylindrical junction are analytically calculated, The proposed method, which is based on th Gauss's law, estimates the lateral expansion of the depletion region as well as the electric field and the charge distribution. The proposed method is given in terms of epitaxial layer width, the epitaxial layer doping concentration, and curvature radius of the junction edge. The calculation results agree well with the MEDICI simulation results for various device parameters.

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이차원 전위분포모델을 이용한 이중게이트 MOSFET의 항복전압 분석 (Analysis of Breakdown Voltages of Double Gate MOSFET Using 2D Potential Model)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.1196-1202
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    • 2013
  • 본 연구에서는 이중게이트 MOSFET에 대한 항복전압의 변화를 채널도핑 및 소자파라미터에 따라 이차원 전위분포모델을 이용하여 분석한 것이다. 낮은 항복전압은 전력소자동작에 저해가 되고 있으며 소자의 크기가 감소하면서 발생하는 단채널 효과에 의하여 이중게이트 MOSFET의 경우도 심각하게 항복전압이 감소하고 있다. 항복전압분석을 위하여 포아송방정식의 이차원 해석학적 전위분포모델을 이용하여 채널도핑농도와 소자 파라미터인 채널길이, 채널두께, 게이트산화막 두께 등에 대하여 항복전압의 변화를 관찰하였다. 분석결과 항복전압은 채널도핑 농도의 크기뿐만이 아니라 소자크기 파라미터에 대해서 커다란 변화를 보이고 있었으며 특히 채널도핑함수인 가우시안 함수의 형태에 따라서도 큰 변화를 보이고 있다는 것을 관찰할 수 있었다.