• Title/Summary/Keyword: Hot-Carrier

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Hot Carrier Stress로 인한 SOI MOSFET의 전력 성능 저하 (Effect of Hot Carrier Stress on The Power Performance Degradation in SOI MOSFET)

  • 이병진;박성욱;박종관
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제45권4호
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    • pp.7-10
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    • 2008
  • 본 연구에서는 load-pull 장비를 이용하여 hot carrier 현상에 따른 RF 전력 성능 저하를 측정 분석하였다. 스트레스를 인가한 주에 RF 전력 지수들은 감소하였으며, 고정 전압 조건에서 관찰한 SOIl MOSFET의 DC 성능 지수들 또한 hot carrier stress로 인하여 감소함을 할 수 있었다. 또한 Hot carrier stress로 인한 DC 성능 저하로 인하여 RF 전력 성능 저하의 감소를 알 수 있었다.

PMOSFET에서 Hot Carrier Lifetime은 Hole injection에 의해 지배적이며, Nano-Scale CMOSFET에서의 NMOSFET에 비해 강화된 PMOSFET 열화 관찰 (PMOSFET Hot Carrier Lifetime Dominated by Hot Hole Injection and Enhanced PMOSFET Degradation than NMOSFET in Nano-Scale CMOSFET Technology)

  • 나준희;최서윤;김용구;이희덕
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권7호
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    • pp.21-29
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    • 2004
  • 본 논문에서는 Dual oxide를 갖는 Nano-scale CMOSFET에서 각 소자의 Hot carrier 특성을 분석하여 두 가지 중요한 결과를 나타내었다. 하나는 NMOSFET Thin/Thick인 경우 CHC stress 보다는 DAHC stress에 의한 소자 열화가 지배적이고, Hot electron이 중요하게 영향을 미치고 있는 반면에, PMOSFET에서는 특히 Hot hole에 의한 영향이 주로 나타나고 있다는 것이다. 다른 하나는, Thick MOSFET인 경우 여전히 NMOSFET의 수명이 PMOSFET의 수명에 비해 작지만, Thin MOSFET에서는 오히려 PMOSFET의 수명이 NMOSFET보다 작다는 것이다. 이러한 분석결과는 Charge pumping current 측정을 통해 간접적으로 확인하였다. 따라서 Nano-scale CMOSFET에서의 NMOSFET보다는 PMOSFET에 대한 Hot camel lifetime 감소에 관심을 기울여야 하며, Hot hole에 대한 연구가 진행되어야 한다고 할 수 있다.

STI구조를 갖는 nMOSFET의 채널 너비에 따른 Hot-Carrier 열화 현상에 관한 연구 (A Study on the Channel-Width Dependent Hot-Carrier Degradation of nMOSFET with STI)

  • 이성원;신형순
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권9호
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    • pp.638-643
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    • 2003
  • Channel width dependence of hot-carrier effect in nMOSFET with shallow trench isolation is analyzed. $I_{sub}$- $V_{G}$ and $\Delta$ $I_{ㅇ}$ measurement data show that MOSFETs with narrow channel-width are more susceptible to the hot-carrier degradation than MOSFETs with wide channel-width. By analysing $I_{sub}$/ $I_{D}$, linear $I_{D}$- $V_{G}$ characteristics, thicker oxide-thickness at the STI edge is identified as the reason for the channel-width dependent hot-carrier degradation. Using the charge-pumping method, $N_{it}$ generation due to the drain avalanche hot-carrier (DAHC) and channel hot-electron (CHE) stress are compared. are compared.

Hot Carrier 현상에 의한 Bulk DTMOS의 RF성능 저하 (The RF performance degradation in Bulk DTMOS due to Hot Carrier effect)

  • 박장우;이병진;유종근;박종태
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권2호
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    • pp.9-14
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    • 2005
  • 본 논문에서는bulk dynamic threshold voltage MOSFET(B-DTMOS)와 bulk MOSFET(B-MOS)에서 hot carrier 현상으로 인한 RF 성능 저하를 비교하였다. Normal 및 moderate 모드에서 B-DTMOS의 차단주파수 및 최소잡음지수의 열화가 B-MOS 소자 보다 심하지 않음을 알 수 있었다. 실험 견과로부터 hot carrier에 의한 RF 성능 저하가 DC 특성 열화 보다 심함을 알 수 있었다. 그리고 처음으로 hot carrier 현상으로 인한 B-DTMOS 소자의 RF 전력 특성 저하를 측정하였다.

Hot carrier에 의한 RF NMOSFET의 성능저하에 관한 연구 (A study on the hot carrier induced performance degradation of RF NMOSFET′s)

  • 김동욱;유종근;유현규;박종태
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권10호
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    • pp.60-66
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    • 1998
  • Hot carrier 현상으로 인한 0.8㎛ RF NMOSFET의 성능저하 현상을 일반적인 소자 열화 메커니즘을 이용하여 분석하였다. 게이트 finger가 하나인 기존의 소자 열화 모델을 게이트가 multi finger인 RF NMOSFET에 적용할 수 있었다. Hot carrier 스트레스 후의 차단 주파수와 최대 주파수 감소 현상은 transconductance 감소와 출력 드레인 전도도의 증가로 해석할 수 있었다. Hot carrier로 인한 DC 특성 열화와 RF 특성 열화의 상관관계를 구하였으며 이를 이용하여 DC 특성 열화를 측정하므로 RF 특성 열화를 예측할 수 있게 되었다.

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Submicron device에서의 hot-carrier 열화에 관한 연구 (A study hot-carrier degradation on submicron devices)

  • 이용희;김현호;최영규;이천희
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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    • pp.867-870
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    • 1998
  • In this paper we simulated 0.30um NMOS transitor to analysis hot carrier degradation depend on As, As+P, P LDD structure. As a result we obtained As+P LDD structure was good hot carrier immunity. Also we find that hog carrier life time improved a sincresing P dose due to P dose helps in grading the nLDD junction. However As-only junction was poor due to junction high peak position located near the surface.

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고밀도 칩 신뢰성 개선을 위한 buffered deposition 소자구조에 관한 연구 (A Study on Buffered Deposition Device Structure to Improvement for High Density Chip Realiability)

  • 김환석;이천희
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.13-19
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    • 2008
  • 본 연구에서는 드레인 부근의 채널 영역에서 접합 전계를 줄이는 Buffered deposition 구조의 소자를 제안하였다. Buffered deposition 구조의 소자 제작은 첫 번째 게이트를 식각한 후에 NM1(N-type Minor1) 이온주입을 하고 다시 HLD막과 질화막을 덮어 식각하여 제작하였다. 이러한 Buffered deposition 구조는 전계를 줄이기 위한 버퍼층으로 되어 있으며 Buffered deposition 소자의 여러 가지 구조의 Hot carrier 수명을 비교하였으며 열화 특성도 분석하여 10년간의 Hot carrier 수명을 만족함을 증명하였다.

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p-채널 Poly-Si TFT s 소자의 Hot-Carrier 효과에 관한 연구 (A Study on the Hot-Carrier Effects of p-Channel Poly-Si TFT s)

  • 진교원;박태성;백희원;이진민;조봉희;김영호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.683-686
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    • 1998
  • Hot carrier effects as a function of bias stress time and bias stress consitions were syste-matically investigated in p-channel poly-Si TFT s fabricated on the quartz substrate. The device degradation was observed for the negative bias stress, while improvement of electrical characteristic except for subthreshold slope was observed for the positive bias stress. It was found that these results were related to the hot-carrier injection into the gate oxide and interface states at the poly-Si/$SiO_2$interface rather than defects states generation within the poly-Si active layer under bias stress.

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나노급 소자의 핫캐리어 특성 분석 (Characterization of Hot Carrier Mechanism of Nano-Scale CMOSFETs)

  • 나준희;최서윤;김용구;이희덕
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.327-330
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    • 2004
  • It is shown that the hot carrier degradation due to enhanced hot holes trapping dominates PMOSFETs lifetime both in thin and thick devices. Moreover, it is found that in 0.13 ${\mu}m$ CMOSFET the PMOS lifetime under CHC (Channel Hot Carrier) stress is lower than the NMOSFET lifetime under DAHC (Drain Avalanche Hot Carrier) stress. Therefore. the interface trap generation due to enhanced hot hole injection will become a dominant degradation factor. In case of thick MOSFET, the degradation by hot carrier is confirmed using charge pumping current method and highly necessary to enhance overall device lifetime or circuit lifetime in upcoming nano-scale CMOS technology.

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채널 폭에 따른 나노와이어 GAA MOSFET의 GIDL 전류 특성 (GIDL current characteristic in nanowire GAA MOSFETs with different channel Width)

  • 제영주;신혁;지정훈;최진형;박종태
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.889-893
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    • 2015
  • 본 연구에서는 채널 폭 변화에 따른 나노와이어 GAA 소자의 GIDL 전류 (Gate Induced Drain Leakage Current)를 측정하고, hot carrier 스트레스를 인가하였을 때 소자의 GIDL전류특성 변화를 분석하였다. 소자의 길이는 250nm로 고정시키고 채널 폭이 10nm, 50nm, 80nm, 130nm인 소자들을 사용하여 측정하였다. 스트레스 전의 소자를 측정한 결과 채널 폭이 감소할수록 GIDL전류가 증가하였고, 채널 폭이 증가할수록 구동전류는 증가함을 확인하였다. Hot carrier 스트레스에 따른 GIDL 전류 측정값의 변화율은 채널 폭이 감소할수록 큰 변화율을 보였다. 또한, 채널 폭이 감소할수록 또 hot carrier 스트레스 후 GIDL 전류가 증가하는 이유를 소자 시뮬레이션을 통하여 확인하였다.

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