• 제목/요약/키워드: Short-channel effects

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DTC에 의한 공정 파라메터 추출 및 제작된 소자의 특성 (Characteristics of Fabricated Devices and Process Parameter Extraction by DTC)

  • 서용진;이철인;최현식;김태형;최동진;장의구
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1993년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.29-34
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    • 1993
  • In this paper, we used one-dimensional process simulator, SUPREM-II, and two-dimensional device simulator, MINIMOS 4.0 to extract optimal process parameter that can minimize degradation of device characteristics caused by process parameter variation in the case of short channel nMOSFET and pMOSFET device. From this simulation, we have derieved the relationship between process parameter and device characteristics. Here we have presented a method to extract process parameters from design trend curve(DTC) obtained by process and device simulations. We parameters to verify the validity of the DTC method. The experimental result of 0.8 $\mu\textrm{m}$ channel length devices that have been fabricated with optimal that reduces short channel effects, that is, good drain current-voltage characteristics, low body effects and threshold voltage of 1.0 V, high punchthrough and breakdown voltage of 12 V, low subthreshold swing(S.S) values of 105 mV/decade.

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장방형 발열체가 부착된 채널에서 자연대류 연구 (Natural Cconvection in a Vertical Channel with Thermal Blocks)

  • 최용문;박경암
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.438-444
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    • 1993
  • The circuit board of an electronic equipment were simulated with a vertical channel which had thermal blocks protruded from one of the channel walls. A rought front plate was made of a circuit board attached with short wires to simulate the back side of a printed circuit board. Natural convection experiments were carried out to study the effects of channel space and rough front plate and to find the suitable characteristic value after the fourth row. The effect of a rough front plate was negligble. There were negligible effects of the channel space on the first and second heaters. Heat transfer coefficients after the third row decreased as the channel space decreased. Heat transfer coefficients were almost constant for larger than 20 mm channel space. A characteristic length was suggested to non-dimensionalize Nu and Ra numbers in a vertical channel with protruded heaters. A correlation was obtained using the new characteristic lengths.

A Study of SCEs and Analog FOMs in GS-DG-MOSFET with Lateral Asymmetric Channel Doping

  • Sahu, P.K.;Mohapatra, S.K.;Pradhan, K.P.
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제13권6호
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    • pp.647-654
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    • 2013
  • The design and analysis of analog circuit application on CMOS technology are a challenge in deep sub-micrometer process. This paper is a study on the performance value of Double Gate (DG) Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor (MOSFET) with Gate Stack and the channel engineering Single Halo (SH), Double Halo (DH). Four different structures have been analysed keeping channel length constant. The short channel parameters and different sub-threshold analog figures of merit (FOMs) are analysed. This work extensively provides the device structures which may be applicable for high speed switching and low power consumption application.

나노 스케일 SOI MOSFET를 위한 소자설계 가이드라인 (Device Design Guideline for Nano-scale SOI MOSFETs)

  • 이재기;유종근;박종태
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권7호
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    • pp.1-6
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    • 2002
  • 본 연구에서는 나노 스케일 SOI 소자의 최적 설계를 위하여 multi-gate 구조인 Double 게이트, Triple 게이트, Quadruple 게이트 및 새로이 제안한 Pi 게이트 SOI 소자의 단채널 현상을 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 불순물 농도, 채널 폭, 실리콘 박막의 두께와 Pi 게이트를 위한 vertical gate extension 깊이 등을 변수로 하여 최적의 나노 스케일 SOI 소자는 Double gate나 소자에 비해 단채널 특성 및 subthreshold 특성이 우수하므로 채널 불순물 농도, 채널 폭 및 실리콘 박막 두께 결정에 있어서 선택의 폭이 넓음을 알 수 있었다.

나노채널 MOSFET의 문턱전압분석 (Analysis on the Threshold Voltage of Nano-Channel MOSFET)

  • 정정수;김재홍;고석웅;이종인;정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.109-114
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    • 2002
  • 본 논문에서는 나노규모의 채널길이를 가지는 Si-기반 MOSFET의 문턱전압은 시뮬레이션하여 그 결과를 나타내었다. 180nm의 게이트 길이를 가지는 소자를 기본소자로 하여 정전압 스켈링과 평면 스켈링을 적용하여 소자를 축소하고 시뮬레이션 하였다. 이러한 MOSFET은 LDD(lightly doped drain)구조를 가지고 있으며, 이 구조는 드레인 영역에서의 전계의 크기와 단채널 효과를 줄여준다. 이 영역에서의 고전계현상은 축소에 기인한다. 이러한 소자들의 문턱전압을 조사하고 분석하였다. 이러한 분석은 IC의 응용한계 및 VLSI의 기본자료로 사용될 수 있을 것이다.

[ 0.1\;μm ] SOI-MOSFET의 적정 채널도핑농도에 관한 시뮬레이션 연구 (Investigation of Optimal Channel Doping Concentration for 0.1\;μm SOI-MOSFET by Process and Device Simulation)

  • 최광수
    • 한국재료학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.272-276
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    • 2008
  • In submicron MOSFET devices, maintaining the ratio between the channel length (L) and the channel depth (D) at 3 : 1 or larger is known to be critical in preventing deleterious short-channel effects. In this study, n-type SOI-MOSFETs with a channel length of $0.1\;{\mu}m$ and a Si film thickness (channel depth) of $0.033\;{\mu}m$ (L : D = 3 : 1) were virtually fabricated using a TSUPREM-4 process simulator. To form functioning transistors on the very thin Si film, a protective layer of $0.08\;{\mu}m$-thick surface oxide was deposited prior to the source/drain ion implantation so as to dampen the speed of the incoming As ions. The p-type boron doping concentration of the Si film, in which the device channel is formed, was used as the key variable in the process simulation. The finished devices were electrically tested with a Medici device simulator. The result showed that, for a given channel doping concentration of $1.9{\sim}2.5\;{\times}\;10^{18}\;cm^{-3}$, the threshold voltage was $0.5{\sim}0.7\;V$, and the subthreshold swing was $70{\sim}80\;mV/dec$. These value ranges are all fairly reasonable and should form a 'magic region' in which SOI-MOSFETs run optimally.

단채널 MOSFET의 열잡음 모델링을 위한 잡음 파라메터의 분석과 추출방법 (Analysis and extraction method of noise parameters for short channel MOSFET thermal noise modeling)

  • 김규철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.2655-2661
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    • 2009
  • 단채널 MOSFET의 열잡음 모델링을 위한 정밀한 잡음 파라메터를 유도하고 추출했다. MOSFET의 잡음 파라메터를 계산하기 위한 Fukui모델을 단채널에서의 기생성분의 영향을 고려하여 수정하였고, 기존의 모델식과 비교하였다. 또한 소자 고유의 잡음원을 얻기 위해서 서브마이크론 MOSFET의 잡음 파라메터(최소잡음지수 $F_{min}$, 등가잡음 저항 $R_n$, 최적 소스어드미턴스 $Y_{opt}=G_{opt}+B_{opt}$)를 추출하는 방법을 제시하였다. 이러한 추출방법을 통하여 프로브패드의 영향과 외부기생소자 영향을 제거한 MOSFET 고유의 잡음 파라메터가 RF잡음측정으로부터 직접 얻어지게 된다.

DGMOSFET에서 채널내 전자분포에 따른 전도중심의 이동 (Movement of Conduction Path for Electron Distribution in Channel of Double Gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.805-811
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    • 2012
  • 본 연구에서는 이중게이트(Double Gate; DG) MOSFET에서 채널 내 전자분포에 대한 전도중심의 이동을 분석하고자 한다. 이를 위하여 기존에 발표되어 타당성이 입증된 포아송방정식의 해석학적 전위분포 모델을 이용할 것이다. 이중게이트 MOSFET의 경우 두개의 게이트전압에 의한 전류제어능력의 증가로 단채널 효과를 감소시킬 수 있다는 장점이 있다. 단채널효과는 주로 문턱전압영역을 포함한 문턱전압이하 영역에서 발생하므로 문턱전압이하 영역에서의 전송특성을 분석하는 것은 매우 중요하다. 또한 전송특성은 채널 내 전자의 분포 및 전도 중심의 변화 등에 영향을 받는다. 그러므로 본 연구에서는 채널 내 전자분포의 변화가 전도중심에 미치는 영향을 채널도핑농도, 도핑분포함수 그리고 채널의 크기 등에 따라 분석할 것이다.

DGMOSFET에서 채널길이와 두께 비에 따른 문턱전압변화분석 (Analysis of Threshold Voltage Roll-off for Ratio of Channel Length and Thickness in DGMOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.2305-2309
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    • 2010
  • 본 연구에서는 상단게이트와 하단게이트를 갖는 더블게이트 MOSFET에서 채널길이와 채널두께의 비에 따른 문턱전압의 변화에 대하여 분석하였다. 더블게이트 MOSFET는 두개의 게이트를 가지고 있기 때문에 전류제어 능력이 기존 MOSFET의 두배에 가깝고 나노소자에서 단채널효과를 감소시킬 수 있다는 장점이 있다. MOSFET에서 채널길이와 채널두께는 소자의 크기를 결정하며 단채널효과에 커다란 영향을 미치고 있다. 채널길이가 짧아지면 서 채널두께와의 비에 따라 단채널효과 중 문턱전압의 변화가 크게 영향을 받고 있다. 그러므로 이 연구에서는 DGMOSFET에서 채널길이와 채널두께의 비를 변화시키면서 문턱전압의 변화와 드레인 유기장벽감소현상을 분석할 것이다.

DGMOSFET에서 채널길이와 두께 비에 따른 문턱전압변화분석 (Analysis of Threshold Voltage Roll-off for Ratio of Channel Length and Thickness in DGMOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.765-767
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    • 2010
  • 본 연구에서는 상단게이트와 하단게이트를 갖는 더블게이트 MOSFET에서 채널길이와 채널두께의 비에 따른 문턱전압의 변화에 대하여 분석하였다. 더블게이트 MOSFET는 두개의 게이트를 가지고 있기 때문에 전류제어 능력이 기존 MOSFET의 두배에 가깝고 나노소자에서 단채널효과를 감소시킬 수 있다는 장점이 있다. MOSFET에서 채널길이와 채널두께는 소자의 크기를 결정하며 단채널효과에 커다란 영향을 미치고 있다. 채널길이가 짧아지면서 채널두께와의 비에 따라 단채널효과 중 문턱전압의 변화가 크게 영향을 받고 있다. 그러므로 이 연구에서는 DGMOSFET에서 채널길이와 채널두께의 비를 변화시키면서 문턱전압의 변화를 분석할 것이다.

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