• 제목/요약/키워드: RF MOSFET

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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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터널링 전계효과 트랜지스터의 고주파 파라미터 추출과 분석 (Analyses for RF parameters of Tunneling FETs)

  • 강인만
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제49권4호
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    • pp.1-6
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    • 2012
  • 본 논문에서는 고주파에서 동작하는 터널링 전계효과 트랜지스터 (TFET)의 소신호 파라미터 추출과 이에 대한 분석을 다루고 있다. 시뮬레이션으로 구현된 TFET의 채널 길이는 50 nm에서 100 nm 사이에서 변화되었다. Conventional planar MOSFET 기반의 quasi-static 모델을 이용하여 TFET의 파라미터 추출이 이루어졌으며 다른 채널 길이를 갖는 TFET에 대한 소신호 파라미터의 값을 게이트 바이어스 변화에 따라서 추출하였다. 추출 결과로부터 effective gate resistance와 transconductance, source-drain conductance, gate capacitance 등 주요 파라미터의 채널 길이 변화에 따른 경향성이 conventional MOSFET과 상당히 다른 것을 확인하였다. 그리고 $f_T$는 MOSFET과 달리 게이트 길이 역수의 값에 정확히 반비례하는 특성을 보였으며 TFET의 고주파 특성 향상을 transconductance의 개선이 아닌 gate capacitance의 감소에 의하여 가능함을 알 수 있었다.

Investigation of Empty Space in Nanoscale Double Gate (ESDG) MOSFET for High Speed Digital Circuit Applications

  • Kumari, Vandana;Saxena, Manoj;Gupta, R.S.;Gupta, Mridula
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제13권2호
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    • pp.127-138
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    • 2013
  • The impact of Empty Space layer in the channel region of a Double Gate (i.e. ESDG) MOSFET has been studied, by monitoring the DC, RF as well as the digital performance of the device using ATLAS 3D device simulator. The influence of temperature variation on different devices, i.e. Double Gate incorporating Empty Space (ESDG), Empty Space in Silicon (ESS), Double Gate (DG) and Bulk MOSFET has also been studied. The electrical performance of scaled ESDG MOSFET shows high immunity against Short Channel Effects (SCEs) and temperature variations. The present work also includes the linearity performance study in terms of $VIP_2$ and $VIP_3$. The proper bias point to get the higher linearity along with the higher transconductance and device gain has also been discussed.

RF CMOS 소자 기판 파라미터의 바이어스 및 게이트 길이 종속데이터 추출 (Extraction of Bias and Gate Length dependent data of Substrate Parameters for RF CMOS Devices)

  • 이용택;최문성;이성현
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.347-350
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    • 2004
  • The substrate parameters of Si MOSFET equivalent circuit model were directly extracted from measured S-Parameters in the GHz region by using simple 2-port parameter equations. Using the above extract ion method, bias and gate length dependent curves of substrate parameters in the RF region are obtained by varying drain voltage at several short channel devices with various gate lengths. These extract ion data will greatly contribute to scalable RF nonlinear substrate modeling.

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RE circuit simulation for high-power LDMOS modules

  • fujioka, Tooru;Matsunaga, Yoshikuni;Morikawa, Masatoshi;Yoshida, Isao
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -2
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    • pp.1119-1122
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    • 2000
  • This paper describes on RF circuit simulation technique, especially on a RF modeling and a model extraction of a LDMOS(Lateral Diffused MOS) that has gate-width (Wg) dependence. Small-signal model parameters of the LDMOSs with various gate-widths extracted from S-parameter data are applied to make the relation between the RF performances and gate-width. It is proved that a source inductance (Ls) was not applicable to scaling rules. These extracted small-signal model parameters are also utilized to remove extrinsic elements in an extraction of a large-signal model (using HP Root MOSFET Model). Therefore, we can omit an additional measurement to extract extrinsic elements. When the large-signal model with Ls having the above gate-width dependence is applied to a high-power LDMOS module, the simulated performances (Output power, etc.) are in a good agreement with experimental results. It is proved that our extracted model and RF circuit simulation have a good accuracy.

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실리콘 나노 와이어 기반의 무접합 MOSFET의 최적 설계 및 기본적인 고주파 특성 분석 (Optimum Design of Junctionless MOSFET Based on Silicon Nanowire Structure and Analysis on Basic RF Characteristics)

  • 조성재;김경록;박병국;강인만
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권10호
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    • pp.14-22
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    • 2010
  • 기존의 n-type metal-oxide-semiconductor field effect transistor(NMOSFET)은 $n^+/p^{(+)}/n^+$ type의 이온 주입을 통하여 소스/채널/드레인 영역을 형성하게 된다. 30 nm 이하의 채널 길이를 갖는 초미세 소자를 제작함에 있어서 설계한 유효 채널 길이를 정확하게 얻기 위해서는 주입된 이온들을 완전히 activation하여 전류 수준을 향상시키면서도 diffusion을 최소화하기 위해 낮은 thermal budget을 갖도록 공정을 설계해야 한다. 실제 공정에서의 process margin을 완화할 수 있도록 오히려 p-type 채널을 형성하져 않으면서도 기존의 NMOSFET의 동작을 온전히 구현할 수 있는 junctionless(JL) MOSFET이 연구중이다. 본 논문에서는 3차원 소자 시뮬레이션을 통하여 silicon nanowire(SNW) 구조에 접목시킨 JL MOSFET을 최적 설계하고 그러한 조건의 소자에 대하여 conductance, maximum oscillation frequency($f_{max}$), current gain cut-off frequency($f_T$) 등의 기본적인 고주파 특성을 분석한다. 채널 길이는 30 nm이며 설계 변수는 채널 도핑 농도와 채널 SNW의 반지름이다. 최적 설계된 JL SNW NMOSFET에 대하여 동작 조건($V_{GS}$ = $V_{DS}$ = 1.0 V)에서 각각 367.5 GHz, 602.5 GHz의 $f_T$, $f_{max}$를 얻을 수 있었다.

DC voltage control by drive signal pulse-width control of full-bridged inverter

  • Ishikawa, Junichi;Suzuki, Taiju;Ikeda, Hiroaki;Mizutani, Yoko;Yoshida, Hirofumi
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 11th (KACC); Pohang, Korea; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.255-258
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    • 1996
  • This paper describes a DC voltage controller for the DC power supply which is constructed using the full-bridged MOS-FET DC-to-RF power inverter and rectifier. The full-bridged MOS-FET DC-to-RF inverter consisting of four MOSFET arrays and an output power transformer has a control function which is able to control the RF output power when the widths of the pulse voltages which are fed to four MOS-FET arrays of the fall-bridged inverter are changed using the pulse width control circuit. The power conversion efficiency of the full-bridged MOS-FET DC-to-RF power inverter was approximately 85 % when the duty cycles of the pulse voltages were changed from 30 % to 50 %. The RF output voltage from the full-bridged MOS-FET DC-to-RF inverter is fed to the rectifier circuit through the output transformer. The rectifier circuit consists of GaAs schottky diodes and filters, each of which is made of a coil and capacitors. The power conversion efficiency of the rectifier circuit was over 80 % when the duty cycles of the pulse voltages were changed from 30 % to 50 %. The output voltage of the rectifier circuit was changed from 34.7V to 37.6 V when the duty cycles of the pulse voltages were changed from 30 % to 50 %.

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BSIM3v3 RF Macro Model의 파라미터 추출 (Parameter Extraction for BSIM3v3 RF Macro Model)

  • 최문성;이용택;김종혁;이성현
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.671-674
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    • 2005
  • The series parasitic resistances ($R_s$, $R_g$, $R_d$, $R_{sub}$) of BSIM3v3 RF MOSFET macro model were directly extracted from measured S-parameters in the GHz region by using simple 2-port parameter equations. Also, overlap capacitance and junction capacitance parameters were extracted by tuning $S_{11}$, $S_{12}$, and $S_{22}$ respectively while DC-parameters and all parasitic resistances are fixed at previously extracted values. These data are verified to be accurate by observing good correspondence between modeled and measured S-parameters up to 10GHz.

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A "Thru-Short-Open" De-embedding Method for Accurate On-Wafer RF Measurements of Nano-Scale MOSFETs

  • Kim, Ju-Young;Choi, Min-Kwon;Lee, Seong-Hearn
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제12권1호
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    • pp.53-58
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    • 2012
  • A new on-wafer de-embedding method using thru, short and open patterns sequentially is proposed to eliminate the errors of conventional methods. This "thru-short-open" method is based on the removal of the coupling admittance between input and output interconnect dangling legs. The increase of the de-embedding effect of the lossy coupling capacitance on the cutoff frequency in MOSFETs is observed as the gate length is scaled down to 45 nm. This method will be very useful for accurate RF measurements of nano-scale MOSFETs.

Analytical Noise Parameter Model of Short-Channel RF MOSFETs

  • Jeon, Jong-Wook;Park, Byung-Gook;Lee, Jong-Duk;Shin, Hyung-Cheol
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제7권2호
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    • pp.88-93
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    • 2007
  • In this paper, a simple and improved noise parameter model of RF MOSFETs is developed and verified. Based on the analytical model of channel thermal noise, closed form expressions for four noise parameters are developed from proposed equivalent small signal circuit. The modeling results show a excellent agreement with the measured data of $0.13{\mu}m$ CMOS devices.