• 제목/요약/키워드: GIDL current

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미세소자에서 누설전류의 분석과 열화 (Analysis and Degradation of leakage Current in submicron Device)

  • 배지철;이용재
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.113-116
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    • 1996
  • The drain current of the MOSFET in the off state(i.e., Id when Vgs=0V) is undesired but nevertheless important leakage current device parameter in many digital CMOS IC applications (including DRAMs, SRAMs, dynamic logic circuits, and portable systems). The standby power consumed by devices in the off state have added to the total power consumed by the IC, increasing heat dissipation problems in the chip. In this paper, hot-carrier-induced degra- dation and gate-induced-drain-leakage curr- ent under worse case in P-MOSFET\`s have been studied. First of all, the degradation of gate-induced- drain-leakage current due to electron/hole trapping and surface electric field in off state MOSFET\`s which has appeared as an additional constraint in scaling down p-MOSFET\`s. The GIDL current in p-MOSFET\`s was decreased by hot-electron stressing, because the trapped charge were decreased surface-electric-field. But the GIDL current in n-MOS77T\`s under worse case was increased.

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GIDL과 SILC가 DRAM refresh 회로의 성능저하에 미치는 영향 (The effect of GIDL and SILC on the performance degradation of the refresh circuit in DRAM)

  • 이병진;윤병오;홍성희;유종근;전석희;박종태
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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    • pp.429-432
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    • 1998
  • The impact of hot carrier induced gate leakage current on the refresh time of memory devices has been examined. The maximum allowable supply voltage for cell transistor has been determined form the degradation of the refresh time. The desing guideline for cell capacitors and refresh circuits has been suggested.

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채널 구조에 따른 1T-DRAM Cell의 메모리 특성 (Memory Characteristics of 1T-DRAM Cell by Channel Structure)

  • 장기현;정승민;박진권;조원주
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.96-99
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    • 2012
  • We fabricated fully depleted (FD) SOI-based 1T-DRAM cells with planar channel or recessed channel and the electrical characteristics were investigated. In particular, the dependence of memory operating mode on the channel structure of 1T-DRAM cells was evaluated. As a result, the gate induced drain leakage current (GIDL) mode showed a better memory property for planar type 1T-DRAM. On the other hand, the impact ionization (II) mode is more effective for recessed type.

0.3 um급 Inverse-T Gate 모스와 LDD 모스의 전류구동력 및 신뢰성 특성비교 (Characterization of Current Drivability and Reliability of 0.3 um Inverse T-Gate MOS Compared with Those of Conventional LDD MOS)

  • 윤창주;김천수;이진호;김대용;이진효
    • 전자공학회논문지A
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    • 제30A권8호
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    • pp.72-80
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    • 1993
  • We fabricated 0.3um gate length inverse-T gate MOS(ITMOS) and conventional lightly doped drain oxide spacer MOS(LDDMOS), and studied electrical characteristics for comparison. Threshold voltage of 0.3um gate length device was 0.58 V for ITMOS and 0.6V for LDDMOS. Measured subthreshold characteristics showed a slope of 85mV/decades for both ITLDD and LDDMOS. Maximum transconductance at V S1ds T=V S1gs T=3.3V was 180mS/mm for ITMOS and 163mS/mm for LDDMOS respectively. GIDL current was observed to be 0.1pA/um for ITOMS and 0.8pA/um for LDDMOS. Substrate current of ITMOS as a function of drain current was found to be reduced by a foactor of 2.5 compared with that of LDDMOS.

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3차원 SONOS 낸드 플래쉬 메모리 셀 적용을 위한 String 형태의 폴리실리콘 박막형 트랜지스터의 특성 연구 (A Study on Poly-Si TFT characteristics with string structure for 3D SONOS NAND Flash Memory Cell)

  • 최채형;최득성;정승현
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.7-11
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    • 2017
  • 본 논문은 3차원 낸드 플래쉬 기억 소자에 적용을 위해 소노스(SONOS) 형태로 기억 저장 절연막을 채용하고 채널로 폴리실리콘을 사용한 박막형 트랜지스터에 대해 연구하였다. 셀의 source/drain에는 불순물을 주입 하지 않았고, 셀 양 끝단에는 선택 트랜지스터를 배치하였다. 셀의 채널과 선택 트랜지스터의 source/drain 불순물 농도 변화에 대한 평가를 진행하여 공정 최적화를 하였다. 선택 트랜지스터의 농도 증가 시 채널 전류의 상승 및 삭제특성이 개선됨을 확인 하였는데 이는 GIDL에 의한 홀 생성이 증가하였기 때문이다. 최적화된 공정 변수에 대해 삭제와 쓰기 후 문턱전압의 프로그램 윈도우는 대략 2.5V를 얻었다. 터널 산화막 공정 온도에 대한 평가 결과 온도 증가 시 swing 및 신뢰성 항목인 bake 결과가 개선됨을 확인하였다.

박막트랜지스터를 이용한 1T-DRAM에 관한 연구 (A study of 1T-DRAM on thin film transistor)

  • 김민수;정승민;조원주
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.345-345
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    • 2010
  • 1T-DRAM cell with solid phase (SPC) crystallized poly-Si thin film transistor was fabricated and electrical characteristics were evaluated. The fabricated device showed kink effect by negative back bias. Kink current is due to the floating body effect and it can be used to memory operation. Current difference between "1" state and "0" state was defined and the memory properties can be improved by using gate induced drain leakage (GIDL) current.

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낮은 누설전류를 위한 소스/드레인-게이트 비중첩 Nano-CMOS구조 전산모사 (Simulation of nonoverlapped source/drain-to-gate Nano-CMOS for low leakage current)

  • 송승현;이강승;정윤하
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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    • pp.579-580
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    • 2006
  • Simple nonoverlapped source/drain-to-gate MOSFETs to suppress GIDL (gate-induced drain leakage) is simulated with SILVACO simulation tool. Changing spacer thickness for adjusting length of Drain to Gate nonoverlapped region, this simulation observes on/off characteristic of nonoverlapped source/drain-to-gate MOSFETs. Off current is dramatically decreased with S/D to gate nonoverlapped length increasing. The result shows that maximum on/off current ratio is achieved by adjusting nonoverlapped length.

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BCAT구조 DRAM의 패싱 워드 라인 유도 누설전류 분석 (Analysis of Passing Word Line Induced Leakage of BCAT Structure in DRAM)

  • 김수연;김동영;박제원;김신욱;임채혁;김소원;서현아;이주원;이혜린;윤정현;이영우;조형진;이명진
    • 전기전자학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.644-649
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    • 2023
  • DRAM(Dynamic Random Access Memory) 스케일링 과정에서 발생하는 셀간 거리의 감소에 따라 STI(Shallow Trench Isolation)두께 감소는 문턱이하 누설이 증가되는 패싱워드라인 효과를 유발한다. 인접한 패싱워드라인에 인가된 전압으로 인한 문턱이하누설 전류의 증가는 데이터 보존시간에 영향을 주며, 리프레시의 동작 횟수가 증가되어 DRAM의 소비 전력을 증가시키는 요인이 된다. 본 논문에서는 TCAD Simulation을 통해 패싱워드라인 효과에 대한 원인을 확인한다. 결과적으로, 패싱워드라인 효과가 발생하는 DRAM 동작상황을 확인하고, 이때 패싱워드라인 효과로 인해 전체 누설전류의 원인에 따른 비중이 달라지는 것을 확인하였다. 이를 통해, GIDL(Gate Induced Drain Leakage)에 의한 누설전류뿐만 아니라 문턱이하 누설전류를 고려의 필요성을 확인하며 이에 따른 DRAM 구조의 개선 방향의 지침이 될 수 있다.

Sidewall Spacer와 Post Gate Oxidation에 따른 MOSFET 특성 및 Hot Carrier 신뢰성 연구 (MOSFET Characteristics and Hot-Carrier Reliability with Sidewall Spacer and Post Gate Oxidation)

  • 이상희;장성근;이선길;김선순;최준기;김용해;한대희;김형덕
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.243-246
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    • 1999
  • We studied the MOSFET characteristics and the hot-carrier reliability with the sidewall spacer composition and the post gate oxidation thickness in 0.20${\mu}{\textrm}{m}$ gate length transistor. The MOSFET with NO(Nitride+Oxide) sidewall spacer exhibits the large degradation of hot-carrier lifetime because there is no buffering oxide against nitride stress. When the post gate oxidation is skipped, the hot-carrier lifetime is improved, but GIDL (Gate Induced Drain Leakage) current is also increased.

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기판 전압이 n-채널 무접합 MuGFET 의 Z-RAM 특성에 미치는 영향 (The impact of substrate bias on the Z-RAM characteristics in n-channel junctionless MuGFETs)

  • 이승민;박종태
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.1657-1662
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    • 2014
  • 본 연구에서는 다중게이트 구조인 n-채널 무접합(junctionless) MuGFET 의 기판 전압이 zero capacitor RAM(Z-RAM) 특성에 미치는 영향에 대하여 실험적으로 분석하였다. 핀 폭이 50nm 이고, 핀 수가 1인 무접합 트랜지스터의 드레인에 3.5V, 기판에 0V 가 인가된 경우, 메모리 윈도우는 0.34V 이며 센싱 마진 은 $1.8{\times}10^4$ 의 특성을 보였다. 양의 기판 전압이 인가되면 충격 이온화가 증가하여 메모리 윈도우와 센싱 마진 특성이 개선되었다. 기판 전압이 0V에서 10V로 증가함에 따라, 메모리 윈도우 값은 0.34V 에서 0.96V 로 증가하였고, 센싱 마진 또한 소폭 증가하였다. 기판 전압에 따른 무접합 트랜지스터의 메모리 윈도우 민감도가 반전 모드 트랜지스터 보다 큰 것을 알 수 있었다. Gate Induced Drain Leakage(GIDL) 전류가 작은 무접합 소자의 경우 반전모드 소자에 비해서 보유시간 특성이 좋을 것으로 사료된다. Z-RAM의 동작 신뢰도 평가를 위해서 셋/리셋 전압 및 전류의 변화를 측정하였다.