• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제2회(2013년)
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• pp.266-268
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• 2013

In this paper, we study the channel doping concentration characteristics of junctionless nanowire transistors (JLT) using Edison nanowire FET device simulation. JLT has no junctions by very simple fabrication process. And this device has less variability and better electrical properties than classical inversion-mode transistors with PN junctions at the source and drain. In this simulation we use tri-gate structure. Source and drain doping concentration is $10^{20}atoms/cm^3$. The simulation results show that I-V characteristics of JLT change due to the variation of channel doping concentration.

• 대한전자공학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.58-62
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• 1985

이온 주입된 소형 MOSFET소자에 대한 해석적 문턱 전압 모델이 유도되었다. 일정한 도우핑 농도를 갖는 MOSFET에 적용되는 Yau 모델을 implanted channel구조와 bird's beat구조의 MOSFET에 대하여 적합한 형태로 수정하여 short channel 현상과 narrow width 현상을 정량적으로 설명하였다. Channel영역의 불순물 분포를 SUPREM 결과에서 2-step profile로 근사시켜 문턱 전압의 short channel model을 제안하였다. Weighting factor를 사용하여 bird's beat 영역의 불순물 분포를 고려함으로써 narrow width 현상을 성공적으로 설명하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.2403-2408
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• 2013

본 연구에서는 이중게이트 MOSFET에 대한 차단전류를 분석하기 위하여 도핑분포함수에 따라 상단과 하단게이트에 의한 전류분포를 분석할 것이다. 분석을 위하여 실험치에 유사한 결과를 얻을 수 있도록 채널도핑농도의 분포함수로써 가우시안함수를 사용하여 유도한 포아송방정식의 이차원 해석학적 전위모델을 이용하여 차단전류를 분석하였다. 특히 소자 파라미터인 채널길이, 채널두께, 게이트산화막 두께 및 채널도핑농도 등을 파라미터로 하여 가우스함수의 이온주입범위 및 분포편차의 변화에 대한 차단전류의 변화를 분석하였다. 분석결과 차단전류는 소자파라미터에 의한 상하단 전류의 변화에 따라 커다란 변화를 보이고 있었으며 특히 채널도핑함수인 가우시안 함수의 형태에 따라서도 큰 변화를 보이고 있다는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.793-798
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• 2012

본 연구에서는 이중게이트(Double Gate; DG) MOSFET에서 채널 내 도핑분포 및 채널구조에 따른 문턱전압이하 전류의존성을 분석하고자 한다. 전위분포를 구하기 위하여 포아송방정식을 풀 때 전하분포는 가우스분포함수를 이용할 것이며 이의 타당성은 이미 여러 논문에서 입증하였다. 이중게이트 MOSFET는 게이트전압에 의한 전류제어능력의 증가로 단채널 효과를 감소시킬 수 있어 문턱전압이하 특성을 향상시킬 수 있다. 문턱전압이하 영역에서 전류제어는 고집적회로에서 소비전력의 감소와 관계된 매우 중요한 요소이다. 게이트전압에 따른 문턱전압이하 전류의 변화를 이용하여 문턱전압의 변화를 정량적으로 분석할 것이다. 문턱전압이하 전류는 채널 내 도핑분포 및 채널크기에 의하여 영향을 받는다. 그러므로 본 연구에서는 채널길이 및 채널두께의 변화가 전류흐름에 미치는 영향을 채널도핑농도, 도핑분포함수 등에 따라 분석할 것이다.

• 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.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.651-656
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• 2014

본 연구에서는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 채널도핑 변화에 따른 문턱전압이하 스윙의 변화를 분석하였다. 문턱전압이하 스윙은 문턱전압이하 영역에서 발생하는 차단전류의 감소정도를 나타내는 요소로서 디지털회로 적용에 매우 중요한 역할을 한다. 비대칭 이중게이트 MOSFET의 문턱전압이하 스윙을 분석하기 위하여 포아송방정식을 이용하였다. 비대칭 이중게이트 MOSFET는 대칭 이중게이트 MOSFET와 달리 상하단 게이트의 산화막 두께 및 인가전압을 다르게 제작할 수 있다. 본 연구에서는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 채널 내 농도변화 및 게이트 산화막 두께 그리고 인가전압 등이 문턱전압이하 스윙에 미치는 영향을 관찰하였다. 특히 포아송방정식을 풀 때 도핑분포함수로 가우스분포함수를 이용하였으며 가우스분포함수의 파라미터인 이온주입범위 및 분포편차에 대한 문턱전압이하 스윙의 변화를 관찰하였다. 분석결과, 문턱전압이하 스윙은 도핑농도 및 분포함수에 따라 크게 변화하였으며 게이트 산화막 두께 및 인가전압에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제7권2호
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• pp.120-131
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• 2007

A comprehensive short channel analytical model has been proposed for High Electron Mobility Transistor (HEMT) to obtain higher cut-off frequency maintaining the reliability of the device. The model has been proposed to consider generalized doping variation in the directions perpendicular to and along the channel. The effect of field plates and different gate-insulator geometry (T-gate, etc) have been considered by dividing the area between gate and the high band gap semiconductor into different regions along the channel having different insulator and metal combinations of different thicknesses and work function with the possibility that metal is in direct contact with the high band gap semiconductor. The variation obtained by gate-insulator geometry and field plates in the field and channel potential can be produced by varying doping concentration, metal work-function and gate-stack structures along the channel. The results so obtained for normal device structure have been compared with previous proposed model and numerical method (finite difference method) to prove the validity of the model.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제9권6호
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• pp.738-742
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• 2011

This paper has studied drain induced barrier lowering(DIBL) for Double Gate MOSFET(DGMOSFET) using analytical potential model. Two dimensional analytical potential model has been presented for symmetrical DGMOSFETs with process parameters. DIBL is very important short channel effects(SCEs) for nano structures since drain voltage has influenced on source potential distribution due to reduction of channel length. DIBL has to be small with decrease of channel length, but it increases with decrease of channel length due to SCEs. This potential model is used to obtain the change of DIBL for DGMOSFET correlated to channel doping profiles. Also device parameters including channel length, channel thickness, gate oxide thickness and doping intensity have been used to analyze DIBL.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제8권2호
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• pp.170-177
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• 2008

In the present work a methodology to minimize short channel effects (SCEs) by modulating the effective channel length is proposed to design 25 nm single and double gate-source/drain underlap MOSFETs. The analysis is based on the evaluation of the ratio of effective channel length to natural/ characteristic length. Our results show that for this ratio to be greater than 2, steeper source/drain doping gradients along with wider source/drain roll-off widths will be required for both devices. In order to enhance short channel immunity, the ratio of source/drain roll-off width to lateral straggle should be greater than 2 for a wide range of source/drain doping gradients.