• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.2373-2377
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• 2009

본 연구에서는 3차원 포아송방정식을 이용하여 FinFET의 문턱전압특성을 분석하였다. FinFET는 차세대 나노소자로서 단채널효과를 감소시킬 수 있다는 장점 때문에 많은 연구가 진행중에 있다. 이에 FinFET에서 단채널효과로서 잘 알려진 문턱 전압이하 스윙 및 문턱 전압 등을 3차원 포아송방정식의 분석학적 모델로 분석하고자 한다. 나노소자인 FinFET의 구조적 특성을 고찰하기 위하여 채널의 두께, 길이, 폭 등의 크기요소에 따라 분석하였다. 본 논문에서 사용한 분석학적 3차원 포아송방정식의 포텐셜모델 및 전송모델은 여러 논문에서 3차원 수치해석학적 값과 비교하여 그 타당성이 입증되었으므로 이 모델을 이용하여 FinFET의 문턱전압특성 및 문턱전압이하 특성을 분석하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.928-930
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• 2009

본 연구에서는 3차원 포아송방정식을 이용하여 FinFET의 문턱전압특성을 분석하였다. FinFET는 차세대 나노소자로서 단채널효과를 감소시킬 수 있다는 장점 때문에 많은 연구가 진행중에 있다. 이에 FinFET에서 단채널효과로서 잘 알여진 문턱전압이하 스윙 및 문턱전압 등을 3차원 포아송방정식의 분석학적 모델로 분석하고자 한다. 나노소자인 FinFET의 구조적 특성을 고찰하기 위하여 채널의 두께, 길이, 폭 등의 크기요소에 따라 분석하였다. 본 논문에서 사용한 분석학적 3차원 포아송방정식의 포텐셜모델 및 전송모델은 여러 논문에서 3차원 수치해석학적 값과 비교하여 그 타당성이 입증되었으므로 이 모델을 이용하여 FinFET의 문턱전압 특성 및 문턱전압이하 특성을 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.869-875
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• 2017

본 연구에서는 TCAD 시뮬레이션을 이용하여 4가지 터널링 전계효과 트랜지스터(Tunnel Field-Effect Transistors; TFETs) 구조에 따른 특성을 조사하였다. 단일게이트 TFET(SG-TFET), 이중게이트 TFET(DG-TFET), L-shaped TFET(L-TFET), Pocket-TFET(P-TFET)의 4가지 TFET를 유전율과 채널 길이를 변화함에 따라서 드레인 전류-게이트전압 특성을 시뮬레이션해서 문턱전압이하 스윙(Subthreshold Swing; SS)과 구동 전류(On-current)면에서 비교하였다. 고유전율을 가지며 라인 터널링을 이용하는 L-TFET 구조와 P-TFET 구조가 포인트 터널링을 이용하는 SG-TFET와 DG-TFET보다 구동전류면에서 10배 이상 증가하였고, SS면에서 20 mV/dec이상 감소하였다. 특히, 고유전율을 가진 P-TFET의 주 전류 메카니즘이 포인트 터널링에서 라인터널링으로 변화하는 험프현상이 사라지면서 SS가 매우 향상되는 것을 보였다. 4가지 TFET 구조의 분석을 통해 포인트터널링을 줄이고 라인터널링을 강조하는 새로운 TFET 구조의 가이드 라인을 제시한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.329-329
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• 2012

Mobile 기기로 둘러싸여있는 현대의 환경에서 Flash memory에 대한 중요성은 날로 더해가고 있다. Flash memory의 가격 경쟁력 강화와 사용되는 기기의 소형화를 위해 flash memory의 비례축소가 중요한 문제로 부각되고 있다. 그러나 다결정 실리콘을 플로팅 게이트로 이용하는planar flash memory 소자의 경우 비례 축소 시 short channel effect 와 leakage current, subthreshold swing의 증가로 인한 성능저하와 같은 문제들로 인해 한계에 다다르고 있다. 이를 해결하기 위해 CTF 메모리 소자, nanowire FET, FinFET과 같은 새로운 구조를 가지는 메모리소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 22 nm 게이트 크기의 FinFET 구조를 가지는 플래시 메모리소자에서 fin의 두께와 높이의 변화에 따른 메모리 소자의 전기적 특성을 3-dimensional 구조에서 technology computer aided design ( TCAD ) tool을 이용하여 시뮬레이션 하였다. 본 연구에서는 3D FinFET 구조를 가진 플래시 메모리에 대한 시뮬레이션 하였다. FinFET 구조에서 채널영역은 planar 구조와 다르게 표면층이 multi-orientation을 가지므로 본 계산에서는 multi-orientation Lombardi mobility model을 이용하여 계산하였다. 계산에 사용된 FinFET flash memory 구조는 substrate의 도핑농도는 $1{\times}10^{18}$로 하였으며 source, drain, gate의 도핑농도는 $1{\times}10^{20}$으로 설정하여 계산하였다. Fin 높이는 28 nm로 고정한 상태에서 fin의 두께는 12 nm부터 28nm까지 6단계로 나누어서 각 구조에 대한 프로그램 특성과 전기적 특성을 관찰 하였다. 계산결과 FinFET 구조의 fin 두께가 두꺼워 질수록 채널형성이 늦어져 threshold voltage 값이 커지게 되고 subthreshold swing 값 또한 증가하여 전기적 특성이 나빠짐을 확인하였다. 각 구조에서의 전기장과 전기적 위치에너지의 분포가 fin의 두께에 따라 달라지므로써 이로 인해 프로그램 특성과 전기적 특성이 변화함을 확인하였다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제17권6호
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• pp.329-334
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• 2016

In this work, the temperature dependence of electrical parameters of nanoscale SOI (silicon-on-insulator) TG (triple gate) n-FinFET (n-channel Fin field effect transistor) was investigated. Numerical device simulator $ATLAS^{TM}$ was used to construct, examine, and simulate the structure in three dimensions with different models. The drain current, transconductance, threshold voltage, subthreshold swing, leakage current, drain induced barrier lowering, and on/off current ratio were studied in various biasing configurations. The temperature dependence of the main electrical parameters of a SOI TG n-FinFET was analyzed and discussed. Increased temperature led to degraded performance of some basic parameters such as subthreshold swing, transconductance, on-current, and leakage current. These results might be useful for further development of devises to strongly down-scale the manufacturing process.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1266-1272
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• 2012

게이트 길이와 폭이 다른 InGaZnO 박막 트랜지스터를 제작하고 소자의 크기에 따른 문턱전압과 음의 게이트 전압 스트레스 후의 소자 특성 저하에 관한 연구를 수행하였다. 게이트 길이가 짧은 소자는 문턱전압과 문턱전압 아래의 기울기 역수가 감소하였고 채널 폭이 작은 소자는 문턱전압이 증가 하였다. 음의 게이트 전압 스트레스 후에는 전달특성 곡선이 왼쪽으로 이동하였고 문턱전압은 감소하였으며 문턱전압 아래의 기울기 역수는 변화가 거의 없었다. 이러한 결과는 게이트 유전체에 포획된 홀 때문으로 사료된다. 게이트에 음의 스트레스 전압을 인가한 후에 게이트 길이가 짧을수록 그리고 게이트 폭이 증가할수록 문턱전압의 변화가 적은 것은 홀 주입이 적기 때문으로 사료된다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.234-237
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• 2000

In this paper, a method to implement new Quasi-SOI LDMOSFET is introduced and the electrical characteristics of the device are studied. Key process steps of the device are explained briefly. By performing process and device simulations, electrical characteristics of the device are investigated, with emphasis on the optimization of the tilt angle of p$\^$0/ channel region. The electrical properties of the Quasi-SOI device are compared with those of bulk and SOI devices with the same process parameters. Simulated device characteristics are threshold voltage, off-state leakage current, subthreshold swing, DIBL, output resistance, lattice temperature, I$\_$D/-V$\_$Ds/, and cut-off frequency.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제3회(2014년)
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• pp.434-438
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• 2014

CMOS의 최종형태로써 Gate-All-Around(GAA) Silicon Nanowire(NW)가 각광받고 있다. 이 논문에서 NW FET(Field Effect Transistor)의 채널 길이와 NW의 폭과 같은 size에 따른 특성변화를 실제 실험 data와 NW FET 특성분석 simulation을 이용해서 비교해보았다. MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)의 소형화에 따른 쇼트 채널 효과(short channel effect)에 의한 threshold voltage($V_{th}$), Drain Induced Barrier Lowering(DIBL), subthreshold swing(SS) 또한 비교하였다. 이에 더하여, 기존의 상용툴로 NW를 해석한 시뮬레이션 결과와도 비교해봄으로써 NW의 size scaling에 대한 EDISON NW 해석 simulation의 정확도를 파악해보았다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제12권6호
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• pp.245-248
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• 2011

The scaling down of metal oxide semiconductor field-effect transistors (MOSFETs) for the last several years has contributed to the reduction of the scaling variables and device parameters as well as the operating voltage of the MOSFET. At the same time, the variation in the electrical characteristics of MOSFETs is one of the major issues that need to be solved. Especially because the issue with variation is magnified as the drive voltage is decreased. Therefore, this paper will focus on the variations between electrical characteristics and drain voltage. In order to do this, the test patterned multi-finger MOSFETs using 90-nm process is used to investigate the characteristic variations, such as the threshold voltage, DIBL, subthreshold swing, transconductance and mobility via parasitic resistance extraction method. These characteristics can be analyzed by varying the gate width and length, and the number of fingers. Through this modeling scheme, the characteristic variations of multi-finger MOSFETs can be analyzed.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.148-148
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• 2010

Measuring the a-IGZO TFTs with various temperatures was found to induce a threshold voltage shift and a change of the subthreshold gate voltage swing. Characteristic change is dependant on a material of the substrate at the temperature from $20^{\circ}C$ to $100^{\circ}C$. The threshold voltage was shifted to the left from -2.7V to -61V on SiO2/galss. But, as the temperature increases form $20^{\circ}C$ to $100^{\circ}C$. the threshold voltage was shifted to the right from 0.85V to 2.45V.