• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.1648-1653
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• 2006

이 연구에서는 해석학적 전류-전압 모델을 이용하여 DGMOSFET(Double Gate MOSFET)의 전송특성을 분석하였다. MOSFET의 게이트길이가 100nm이하로 작아지면 산화막두께가 1.5m이하로 작아져야만하고 채널의 도핑이 매우 증가하기 때문에 소자의 문턱전압변화, 누설전류의 증가 등 다양한 문제가 발생하게 된다 이러한 문제를 조사하기 위하여 해석학적 전류-전압 모델을 이용하여 소자의 크기를 변화시키면서 전류-전압특성을 조사하였다 소자의 크기를 변화시키면서 해석학적 전류-전압 모델의 타당성을 조사하였으며 온도 변화에 대한 특성도 비교 분석하였다. 게이트 전압이 2V에서 77K의 전류-전압 특성이 실온에서 보다 우수하다는 것을 알 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.514-519
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• 2015

본 논문에서는 이중 게이트 junctionless MOSFET 의 성능 최적화를 위하여 다중 게이트 형태를 적용하여 평가한다. 금속 게이트들 사이의 일함수가 서로 다르므로 다중 게이트 구조를 적용할 경우 금속게이트 길이에 따라 소스와 드레인 주변의 전위를 조절할 수 있다. 동작 전류와 누설 전류 그리고 동작 전압은 게이트 구조에 의해 조절이 가능하며 이로 인한 동작 특성 최적화가 가능하다. 본 연구에서는 반도체 소자 시뮬레이션을 통하여 junctionless MOSFET 의 최적화를 구현하고 분석하는 연구를 수행 한다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제9권3호
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• pp.136-147
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• 2009

In this paper we analyze the influence of source/drain (S/D) extension region design for minimizing short channel effects (SCEs) in 25 nm gate length single and double gate Silicon-on-Insulator (SOI) and Germanium-on-Insulator (GOI) MOSFETs. A design methodology, by evaluatingm the ratio of the effective channel length to the natural length for the different devices (single or double gate FETs) and technology (SOI or GOI), is proposed to minimize short channel effects (SCEs). The optimization of non-overlapped gate-source/drain i.e. underlap channel architecture is extremely useful to limit the degradation in SCEs caused by the high permittivity channel materials like Germanium as compared to that exhibited in Silicon based devices. Subthreshold slope and Drain Induced Barrier Lowering results show that steeper S/D gradients along with wider spacer regions are needed to suppress SCEs in GOI single/double gate devices as compared to Silicon based MOSFETs. A design criterion is developed to evaluate the minimum spacer width associated with underlap channel design to limit SCEs in SOI/GOI MOSFETs.

• 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.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권8호
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• pp.17-24
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• 2004

Density-gradient 방법을 이용하여 게이트의 양자효과가 double-gate MOSFET의 단채널 효과에 미치는 영향을 2차원으로 분석하였다. 게이트와 sidewall 산화막 경계면에서 발생하는 2차원 양자공핍 현상에 의하여 게이트 코너에 큰 전하 다이폴이 형성되며 subthreshold 영역에서 다이폴의 크기가 증가하고 classical 결과에 비하여 전자 농도와 전압 분포가 매우 다름을 알 수 있었다. Evanescent-nude분석을 통하여 게이트의 양자효과가 소자의 단채널 효과를 증가시키며 이는 기판에서의 양자효과에 의한 영향보다 크다는 것을 확인하였다. 양자효과에 의하여 게이트 코너에 형성되는 전하 다이폴이 단채널 효과를 증가시키는 원인임을 밝혔다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권7호
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• pp.5-12
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• 2005

본 논문에서는 결합된 슈뢰딩거-푸아송 방정식과 전류연속방정식을 셀프-컨시스턴트하게 계산함으로써, 나노-스케일 center-channel (CC) double-gate (DG) MOSFET 디바이스의 전기적 특성 및 구조해석에 관한 연구를 시행하였다. 10-80 nm 게이트 길이의 조건에서 수행한 CC-NMOS의 시뮬레이션 결과를 DG-NMOS 구조에서 시행한 시뮬레이션 결과와의 비교를 통하여 CC-NMOS 구조에서 나타나는 CC 동작특성 메커니즘과, 이로 인한 전류 및 G$_{m}$의 상승을 확인하였다. 문턱 전압 이하 기울기, 문턱 전압 롤-오프, 드레인 유기 장벽 감소의 파라미터를 통하여 단채널 효과를 최소화하기 위한 디바이스 최적화를 수행하였다. 본 나노-스케일 전계 효과 트랜지스터를 위한 2차원 양자역학적 수치해석의 관한 연구를 통하여, CC-NMOS를 포함한 DG-MOSFET 구조가 40나노미터급 이하 MOSFET 소자의 물리적 한계를 극복하기 위한 이상적인 구조이며, 이와 같은 나노-스케일 소자의 해석에 있어서 양자역학적 모델링 및 시뮬레이션이 필수적임을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회
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• pp.861-864
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• 2006

본 연구에서는 분석학적 모델을 이용하여 나노구조 이중게이트 MOSFET의 전도현상을 고찰하고자 한다. 분석학적모델을 유도하기 위하여 포아슨방정식을 이용하였다. 전류전도에 영향을 미치는 전도메카니즘은 열방사전류와 터널링전류를 사용하였으며 본 연구의 모델이 타당하다는 것을 입증하기 위하여 서브문턱스윙값에 대하여 이차원 시뮬레이션값과 비교하였다. 이중게이트 MOSFET의 구조적 파라미터인 게이트길이, 게이트 산화막 두께, 채널두께에 따라 전도중심의 변화와 전도중심이 서브문턱 스윙에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 채널도핑농도에 따른 전도중심의 변화를 고찰함으로써 이중 게이트 MOSFET의 타당한 채널도핑농도를 결정하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.651-656
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• 2014

본 연구에서는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 채널도핑 변화에 따른 문턱전압이하 스윙의 변화를 분석하였다. 문턱전압이하 스윙은 문턱전압이하 영역에서 발생하는 차단전류의 감소정도를 나타내는 요소로서 디지털회로 적용에 매우 중요한 역할을 한다. 비대칭 이중게이트 MOSFET의 문턱전압이하 스윙을 분석하기 위하여 포아송방정식을 이용하였다. 비대칭 이중게이트 MOSFET는 대칭 이중게이트 MOSFET와 달리 상하단 게이트의 산화막 두께 및 인가전압을 다르게 제작할 수 있다. 본 연구에서는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 채널 내 농도변화 및 게이트 산화막 두께 그리고 인가전압 등이 문턱전압이하 스윙에 미치는 영향을 관찰하였다. 특히 포아송방정식을 풀 때 도핑분포함수로 가우스분포함수를 이용하였으며 가우스분포함수의 파라미터인 이온주입범위 및 분포편차에 대한 문턱전압이하 스윙의 변화를 관찰하였다. 분석결과, 문턱전압이하 스윙은 도핑농도 및 분포함수에 따라 크게 변화하였으며 게이트 산화막 두께 및 인가전압에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.2939-2945
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• 2014

본 연구에서는 대칭 및 비대칭 산화막 구조를 가진 이중게이트(double gate; DG) MOSFET의 문턱전압 변화에 대하여 분석하였다. 상하단 동일한 산화막 두께을 갖는 대칭 DGMOSFET와 달리 비대칭 DGMOSFET는 상하단 게이트 산화막 두께를 다르게 제작할 수 있다. 그러므로 비대칭 DGMOSFET에서 상단과 하단게이트 산화막 두께의 크기 변화에 따라 대칭 DGMOSFET와 문턱전압을 비교하여 상하단 게이트 산화막 두께의 최적값에 대하여 고찰하고자 한다. 문턱전압을 구하기 위하여 포아송방정식에서 해석학적 전위분포모델을 유도하였으며 도핑분포함수는 가우스분포함수를 사용하였다. 문턱전압 모델을 이용하여 하단게이트 전압, 채널길이 및 채널두께 등에 따라 상하단게이트 산화막 두께가 문턱전압에 미치는 영향을 관찰하였다. 결과적으로 문턱전압은 상하단 게이트 산화막 두께에 따라 크게 변화하였으며 변화하는 경향은 하단게이트 전압, 채널길이 그리고 채널두께에 따라 매우 상이하게 나타나고 있다는 것을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권2호
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• pp.1-6
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• 2008

Long-channel Asymmetric Double-Ga(ADG) MOSFET의 해석적 문턱전압 모델을 제시한다. 본 모델은 채널 도핑과 채널의 양자효과까지 고려하였으며 더 나아가 문턱전압 영역에서 potential 분포의 선형특성을 이용하여 기존의 모델보다 간단하면서도 정확한 접근을 가능하게 하였다. 개발한 모델의 정확도는 다양한 실리콘 필름의 두께, 채널 도핑, 그리고 산화막 두께 변화에 대하여 numerical 시뮬레이션 결과와 비교하여 검증하였다.