• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제46권10호
• /
• pp.16-24
• /
• 2009

Independent-Gate-Mode Double-Gate(IGM-DG) MOSFET는 기존의 DG-MOSFET의 3-terminal 소자구조가 갖고 있는 한계에서 벗어나 front-gate와 back-gate를 서로 다른 전압으로 구동하는 것이 가능하다. IGM-DG를 이용함으로써 4번째 단자의 자유도에 의해 회로설계가 간단해 질 뿐 아니라, 집적도를 향상시킬 수 있는 장점을 가진다. 본 논문에서는 IGM-DG MOSFET를 사용하여 RF 수신단을 설계하였고, HSPICE 시뮬레이션을 통해 회로성능을 검증하고 소자의 특성변화에 따른 최적의 회로설계 방향을 제시하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2002년도 추계종합학술대회
• /
• pp.498-501
• /
• 2002

본 논문에서는 main gate(MG)와 side gate(SG)를 갖는 double gate(DG) MOSFET를 디자인하고 TCAD를 이용하여 시뮬레이션하였다. MG와 SG의 길이(LMG, LSG)는 각각 50nm, 70nm로 하였으며, MG와 SG의 전압(VMG, VSG)이 각각 1.5V, 3.0V일 때 드레인전압(VD)을 0에서 1.5V까지 변화시키면서 핀치오프특성을 조사하였다. LMG가 아주 작음에도 불구하고, 핀치-오프특성이 아주 좋게 나타났다. 이것은 DG MOSFET의 VMG가 게이트를 제어하는 역할을 잘 수행하여 나노 구조에서 유용한 구조임을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제45권10호
• /
• pp.15-22
• /
• 2008

기존의 MOSFET는 단채널 현상의 증가로 인하여 스케일링에 한계를 가지고 있다. Double-Gate MOSFET (DG-MOSFET)는 소자의 길이가 축소되면서 나타나는 단채널 현상을 효과적으로 제어하는 차세대 소자이다. DG-MOSFET으로 소자를 축소시키면 채널 길이가 10nm 이하에서 게이트 방향뿐만 아니라 소스와 드레인 방향에서도 양자 효과가 발생한다. 또한 게이트 길이가 매우 짧아지면 ballistic transport 현상이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 2차원 양자 효과와 ballistic transport를 고려하여 DG-MOSFET의 특성을 분석하였다. 또한 단채널 효과를 줄이기 위해서 $t_{si}$와 underlap 그리고 lateral doping gradient를 이용하여 소자 구조를 최적화하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제13권5호
• /
• pp.500-510
• /
• 2013

In this paper, a high-sensitivity low power photodetector using double gate (DG) MOSFET is proposed for the first time using change in subthreshold current under illumination as the sensitivity parameter. An analytical model for optically controlled double gate (DG) MOSFET under illumination is developed to demonstrate that it can be used as high sensitivity photodetector and simulation results are used to validate the analytical results. Sensitivity of the device is compared with conventional bulk MOSFET and results show that DG MOSFET has higher sensitivity over bulk MOSFET due to much lower dark current obtained in DG MOSFET because of its effective gate control. Impact of the silicon film thickness and gate stack engineering is also studied on sensitivity.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제6권7호
• /
• pp.1074-1078
• /
• 2002

본 논문에서는 main gate(MG)와 side gate(SG)를 갖는 double gate(DG) MOSFET를 디자인하고 TCAD를 이용하여 시뮬레이션하였다. MG와 SG의 길이(LMG, LSG)는 각각 50nm, 70nm로 하였으며, MG와 SG의 전압(VMG, VSG)이 각각 1.5V, 3.0V일 때 드레인전압(VD)을 0에서 1.5V까지 변화시키면서 핀치오프특성을 조사하였다. LMG가 아주 작음에도 불구하고, 핀치-오프특성이 아주 좋게 나타났다. 이것은 DG MOSFET의 VMG가 게이트를 제어하는 역할을 잘 수행하여 나노 구조에서 유용한 구조임을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제7권2호
• /
• pp.263-268
• /
• 2003

본 논문에서는 main gate(MG)와 side gate(SG)를 갖는 double gate(DG) MOSFET 구조를 조사하였다. MG가 50nm일 때 최적의 SG 전압은 약 3V임을 알 수 있었고, 각각의 MG에 대한 최적의 SG 길이는 약 70nm임을 알 수 있었다. DG MOSFET는 매우 작은 문턱 전압 roll-off 특성을 나타내고, 전류-전압 특성곡선에서 VMG=VDS=1.5V, VSG=3V인 곳에서 포화전류는 550$\mu\textrm{A}$/m임을 알 수 있었다. subthrehold slope는 82.6㎷/decade, 전달 컨덕턴스는 l14$\mu\textrm{A}$/$\mu\textrm{m}$ 그리고 DIBL은 43.37㎷이다 다중 입력 NAND 게이트 로직 응용에 대한 이 구조의 장점을 조사하였다. 이때, DG MOSFET에서 41.4GHz의 매우 높은 컷오프 주파수를 얻을 수 있었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제8권3호
• /
• pp.264-275
• /
• 2008

Electron mobility has been investigated theoretically in undoped double-gate (DG) MOSFETs of different channel architectures: a relaxed-Si DG SOI, a strained-Si (sSi) DG SSOI (strained-Si-on-insulator, containing no SiGe layer), and a strained-Si DG SGOI (strained-Si-on-SiGe-on-insulator, containing a SiGe layer) at 300K. Electron mobility in the DG SSOI device exhibits high enhancement relative to the DG SOI. In the DG SGOI devices the mobility is strongly suppressed by the confinement of electrons in much narrower strained-Si layers, as well as by the alloy scattering within the SiGe layer. As a consequence, in the DG SGOI devices with thinnest strained-Si layers the electron mobility may drop below the level of the relaxed DG SOI and the mobility enhancement expected from the strained-Si devices may be lost.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제4권1호
• /
• pp.27-31
• /
• 2004

Models and simulations of gate tunneling current for thinoxide MOSFETs and Double-Gate SOIs are discussed. A guideline in design of leaky MOS capacitors is proposed and resonant gate tunneling current in DG SOI simulated based on quantum-mechanicalmodels. Gate tunneling current in fully-depleted, double-gate SOI MOSFETs is characterized based on quantum-mechanical principles. The simulated $I_G-V_G$ of double-gate SOI has negative differential resistance like that of the resonant tunnel diodes.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제47권8호
• /
• pp.13-22
• /
• 2010

Independent-Gate-Mode Double-Gate(IGM-DG) MOSFET은 기존의 bulk-MOSFET에 비해 향상된 채널 제어능력을 가지며, front-게이트와 back-게이트를 서로 다른 전압으로 구동가능하다는 이점을 가진다. 따라서, 이를 이용한 회로설계는 4-terminal의 자유도를 이용함으로써 회로성능의 향상 뿐 아니라 집적도 향상을 기대할 수 있다. 본 논문에서는 IGM-DG MOSFET의 장점을 이용하여 TIA, feedforward LA, 및 OB로 구성된 15Gb/s 광수신기를 설계하고, HSPICE 시뮬레이션을 통한 회로성능 검증 및 외부환경과 소자의 특성변화에 따른 안정성을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
• /
• pp.777-779
• /
• 2003

본 논문에서는 main gate와 side gate를 갖는 double gate MOSFET의 C-V 특성을 조사하였다. Main gate 전압을 -5V에서 ＋5V까지 변화시킴으로써 main gate 길이가 50nm이고, side gate 길이가 70nm인 MOSFET의 C-V 특성을 조사하였다. 또한, Main gate 길이가 50nm인 double gate MOSFET의 side gate의 길이를 40nm에서 90nm로 변화시키면서 C-V 곡선을 비교ㆍ분석하였다. Side gate 길이가 줄어들수록 전달컨덕턴스는 증가하고, 커패시턴스는 감소하는 경향을 나타내었다. 게이트 전압이 1.8V일 때, side gate의 영향으로 C-V곡선에 굴곡이 나타났으며, 소자의 특성 분석을 위해 ISE-TCAD를 사용하여 시뮬레이션 하였다.