• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.541-546
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• 2008

본 연구에서는 분석학적 모델을 이용하여 나노구조 이중게이트 MOSFET의 전도현상을 고찰하고자 한다. 분석학적 모델을 유도하기 위하여 포아슨방정식을 이용하였다. 전류전도에 영향을 미치는 전도메카니즘은 열방사전류와 터널링전류를 사용하였으며 본 연구의 모델이 타당하다는 것을 입증하기 위하여 서브문턱스윙값에 대하여 이차원 시뮬레이션 값과 비교하였다. 이중게이트 MOSFET의 구조적 파라미터인 게이트길이, 게이트 산화막 두께, 채널두께에 따라 전도중심의 변화와 전도중심이 서브문턱스윙에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 채널 도핑농도에 따른 전도중심의 변화를 고찰함으로써 이중게이트 MOSFET의 타당한 채널도핑농도를 결정하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.630-635
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• 2023

SiC는 고온, 고전압을 비롯한 악조건에서의 내성이 기존 산업분야의 대다수를 점유하고 있는 Silicon에 비해 우수하여 전력반도체 분야에서 Silicon의 위치를 대체하여 가고 있다. 본 논문은 전력 반도체 소자 중 하나인 4H-SiC Planar MOSFET에 알루미늄으로 Gate를 형성하여 다결정 Si 게이트와 대비, 파라미터 값들이 일관성을 갖도록 하였으며, SiC MOSFET의 채널 도핑 농도에 변화를 주어 문턱전압과 항복전압, IV 특성을 연구하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.2621-2626
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• 2013

비대칭 이중게이트 MOSFET의 전위분포에 대하여 고찰하였으며 이를 위하여 포아송방정식의 해석학적 해를 구하였다. 대칭 DGMOSFET는 3단자 소자로서 상하단의 게이트단자가 상호 연결되어 있어 상하단 동일한 제어능력을 가지고 있으나 비대칭 DGMOSFET 소자는 4단자 소자로서 상하단 게이트단자의 전류제어능력을 각각 설정할 수 있다는 장점이 있다. 전위분포를 구할 때 포아송방정식을 이용하였으며 도핑분포함수에 가우시안 함수를 적용함으로써 보다 실험값에 근사하게 해석하였다. 비대칭 이중게이트 MOSFET의 게이트 단자전압 및 게이트 산화막 두께 그리고 채널도핑의 변화에 따라 전위분포의 변화를 관찰하였다. 비대칭 DGMOSFET의 전위분포를 관찰한 결과, 게이트단자 전압 및 게이트 산화막 두께 등에 따라 전위분포는 크게 변화하는 것을 알 수 있었다. 특히 게이트 산화막 두께가 증가하는 단자에서 전위분포의 변화가 더욱 크게 나타나고 있었으며 채널도핑이 증가하면 드레인 측보다 소스 측 전위분포가 크게 변화하는 것을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.2939-2945
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• 2014

본 연구에서는 대칭 및 비대칭 산화막 구조를 가진 이중게이트(double gate; DG) MOSFET의 문턱전압 변화에 대하여 분석하였다. 상하단 동일한 산화막 두께을 갖는 대칭 DGMOSFET와 달리 비대칭 DGMOSFET는 상하단 게이트 산화막 두께를 다르게 제작할 수 있다. 그러므로 비대칭 DGMOSFET에서 상단과 하단게이트 산화막 두께의 크기 변화에 따라 대칭 DGMOSFET와 문턱전압을 비교하여 상하단 게이트 산화막 두께의 최적값에 대하여 고찰하고자 한다. 문턱전압을 구하기 위하여 포아송방정식에서 해석학적 전위분포모델을 유도하였으며 도핑분포함수는 가우스분포함수를 사용하였다. 문턱전압 모델을 이용하여 하단게이트 전압, 채널길이 및 채널두께 등에 따라 상하단게이트 산화막 두께가 문턱전압에 미치는 영향을 관찰하였다. 결과적으로 문턱전압은 상하단 게이트 산화막 두께에 따라 크게 변화하였으며 변화하는 경향은 하단게이트 전압, 채널길이 그리고 채널두께에 따라 매우 상이하게 나타나고 있다는 것을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.755-758
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• 2014

본 연구에서는 대칭 및 비대칭 산화막 구조를 가진 이중게이트(double gate; DG) MOSFET의 문턱전압 변화에 대하여 분석하였다. 상하단 동일한 산화막 두께을 갖는 대칭 DGMOSFET와 달리 비대칭 DGMOSFET는 상하단 게이트 산화막 두께를 다르게 제작할 수 있다. 그러므로 비대칭 DGMOSFET에서 상단과 하단게이트 산화막 두께의 크기 변화에 따라 대칭 DGMOSFET와 문턱전압을 비교하여 상하단 게이트 산화막 두께의 최적값에 대하여 고찰하고자 한다. 문턱전압을 구하기 위하여 포아송방정식에서 해석학적 전위분포모델을 유도하였으며 도핑분포함수는 가우스분포함수를 사용하였다. 문턱전압 모델을 이용하여 하단게이트 전압, 채널길이 및 채널두께 등에 따라 상하단게이트 산화막 두께가 문턱전압에 미치는 영향을 관찰하였다. 결과적으로 문턱전압은 상하단 게이트 산화막 두께에 따라 크게 변화하였으며 변화하는 경향은 하단게이트 전압, 채널길이 그리고 채널 두께에 따라 매우 상이하게 나타나고 있다는 것을 알 수 있었다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권4호
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• pp.77-85
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• 1999

본 논문은 진성영역에서 공핍증 폭이 선형적으로 변화한다는 가정을 도입하고 전자이동도의 수평 및 수직 전계 이존성을 고려하여 단채널 MOSFET의 {{{{ { I-V }_{ } }}}} 특성에 대한 해석적 모형을 제시하였다. 이 모형으로부터 전 동작영역에 걸쳐 적용되는 문턱전압 방정식과 드레인전류 방정식을 도출하였다. 본 모형의 타당성을 검토하기 위하여 위 식들의 계산을 수행하였고, 그 결과 채널길이가 짧아짐에 따라 문턱전압이 지수함수적으로 감소하였으며, 아울러 채널길이변조, 채널이동로 열화 등을 본 모형에 의하여 일괄적으로 설명할 수 있었다.

• Journal of Semiconductor Engineering
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• 제3권2호
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• pp.161-167
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• 2022

Electrical characteristics of LDMOS power device with LDD(Lightly Doped Drain) structure is studied with variation of the region of channel and LDD. The channel in LDMOSFET encloses a junction-type source and is believed to be an important parameter for determining the circuit operation of CMOS inverter. Two-dimensional TCAD MEDICI simulation is used to study hot-carrier effect, on-resistance Ron, breakdown voltage, and transient switching characteristic. The voltage-transfer characteristics and on-off switching properties are studied as a function of the channel length and doping levels. The digital logic levels of the output and input voltages are analyzed from the transfer curves and circuit operation. Study indicates that drain current significantly depends on the channel length rather than the LDD region, while the switching transient time is almost independent of the channel length. The high and low logic levels of the input voltage showed a strong dependency on the channel length, while the lateral substrate resistance from a latch-up path in the CMOS inverter was comparable to that of a typical CMOS inverter with a guard ring.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제1권3호
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• pp.396-405
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• 2006

The visual analysis of buried channel (Be) devices such as buried channel MOSFETs and CCDs (Charge Coupled Devices) is investigated to give better understanding and insight for their electrical behaviours using a 3-dimensional (3-D) numerical simulation. This paper clearly demonstrates the capability of the numerical simulation of 'EVEREST' for characterising the analysis of a depletion mode MOSFET and BC CCD, which is a simulation software package of the semiconductor device. The inverse threshold and punch-through voltages obtained from the simulations showed an excellent agreement with those from the measurement involving errors of within approximately 1.8% and 6%, respectively, leading to the channel implanted doping profile of only approximately $4{\sim}5%$ error. For simulation of a buried channel CCD an advanced adaptive discretising technique was used to provide more accurate analysis for the potential barrier height between two channels and depletion depth of a deep depletion CCD, thereby reducing the CPU running time and computer storage requirements. The simulated result for the depletion depth also showed good agreement with the measurement. Thus, the results obtained from this simulation can be employed as the input data of a circuit simulator.

• 전자공학회논문지T
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• 제36T권2호
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• pp.8-13
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• 1999

본 논문은 MOSFET에서 2차원적 전위분포가 채널방향을 따라 준-선형적으로 변한다는 GCA(Gradual Channel Approximation)를 진성영역에서 수직 공핍층 폭이 준-선형적으로 변한다는 가정으로 대치하여 단채널 MOSFET에서도 적용 가능한 문턱전압의 해석적 모형을 제안하였다. 제안된 문턱전압 표현식은 유효 채널길이, 드레인전압, 기판(substrate) 바이어스 전압, 기판 도핑농도, oxide 두께 등에 대한 의존성을 통합적으로 나타내었으며, 계산된 결과는 BSIM3v3의 결과와 유사한 경향을 보이고 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.719-724
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• 2003

본 논문은 halo doping profile을 갖는 나노구조 LDD MOSFET의 문턱전압에 대하여 연구하였다. 소자의 크기는 일반화된 스켈링 이론을 사용하여 100nm 에서 40m까지 스켈링하였다. Van Dort Quantum Correction Model(QM) 모델을 정전계 스켈링 이론과 정전압 스켈링 이론에 적용하여 문턱전압을 조사하였으며, gate oxide 두께의 변화 따른 direct tunneling current를 조사하였다. 결과적으로 게이트 길이가 감소됨에 따라 문턱전압이 정전계 스켈링에서는 감소하고 정전압 스켈링에서는 증가함을 알았고 direct tunneling current는 gate oxide 두께가 감소함에 따라 증가됨을 알았다. 또한 채널 길이의 감소에 따른 MOSFET의 문턱전압에 대한 roll-off특성을 최소화하기 위하여 일반화된 스켈링에서 $\alpha$값은 거의 1 이여야 함을 알았다.