• 제목/요약/키워드: n-MOSFET

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Short-Channel MOSFET의 해석적 모델링 (Analytical modeling for the short-channel MOSFET)

  • 홍순석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.1290-1298
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    • 1992
  • 본 논문은 fitting 파라미터를 배제하고 2차원적 Poisson 방정식을 도출해서 short-channel MOSFET의 model 식을 완전히 해석적으로 성립시켰다. 이로 인해 포화영역, 문턱전압, 강반전에 대한 것이 동시에 표현되는 정확한 드레인 전류가 유도되었다. 더욱이 이 model은 short-channel과 body효과, DIBL효과, 그리고 carrier운동에 대한 것도 설명할 수 있으며 온도와 $n^+$접합, 산화층에 관련되는 문턱전압도 표현할 수 있었다.

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Analysis of an AC/DC Resonant Pulse Power Converter for Energy Harvesting Using a Micro Piezoelectric Device

  • Chung Gyo-Bum;Ngo Khai D.T.
    • Journal of Power Electronics
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    • 제5권4호
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    • pp.247-256
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    • 2005
  • In order to harvest power in an efficient manner from a micro piezoelectric (PZT) device for charging the battery of a remote system, a new AC/DC resonant pulse power converter is proposed. The proposed power converter has two stages in the power conversion process. The first stage includes N-type MOSFET full bridge rectifier. The second stage includes a boost converter having an N-type MOSFET and a P-type MOSFET. MOSFETs work in the $1^{st}$ or $3^{rd}$ quadrant region. A small inductor for the boost converter is assigned in order to make the size of the power converter as small as possible, which makes the on-interval of the MOSFET switch of the boost converter ultimately short. Due to this short on-interval, the parasitic junction capacitances of MOSFETs affect the performance of the power converter system. In this paper, the performance of the new converter is analytically and experimentally evaluated with consideration of the parasitic capacitance of switching devices.

$0.35{\mu}m$공정을 이용하여 제작된 MOSFET의 채널 변화에 따른 특성연구 (MOSFET Characteristics with Channel Variation fabricated by $0.35-{\mu}m$ Process)

  • 강정한;안민수;윤일구
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.47-48
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    • 2006
  • In this paper, intrinsic n channel MOSFETs with external parasitic components are modeled. Using sensitivity analysis, effective parasitic components are tested and the optimized model is extracted. The extracted model is fitted to the measured S-parameters with different channel width. Based on this methodology, this method, external parasitic components that affect MOSFET operations can be analyzed and modeled.

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TCAD를 이용한 MOSFET의 Scaling에 대한 특성 분석 (Analysis on the Scaling of MOSFET using TCAD)

  • 장광균;심성택;정정수;정학기;이종인
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2000년도 춘계종합학술대회
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    • pp.442-446
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    • 2000
  • MOSFET는 속도의 증가, 전력 감소 그리고 집적도 증가를 위한 끊임없는 요구에 대응하여 최근 10년간 많은 변화를 겪었다. 그로 인한 스켈링이론이 부각되었고 풀 밴드 Monte Carlo 디바이스 시뮬레이터는 다른 형태의 n-channel MOSFET 구조에서 hot carrier에 대한 디바이스 스켈링의 효과를 연구하는데 사용되었다. 본 연구에서는 단일 Source/Drain 주입의 Conventional MOSFET와 저도핑 Drain(LDD) MOSFEI 그리고 MOSFET을 고도핑된 ground plane 위에 적충하여 만든 EPI MOSFET에 대하여 TCAD(Technology Compute. Aided Design)를 사용하여 스켈링 및 시뮬레이션하였다. 스켈링방법은 Constant-Voltage 스켈링을 사용하였고 시뮬레이션 결과로 스켈링에 대한 MOSFET의 특성과 임팩트 이온화, 전계를 비교 분석을 통해 TCAD의 실용성을 살펴보았고 스켈링을 이해하기 위한 물리적인 토대를 제시하였다.

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아날로그 응용을 위한 DWFG MOSFET의 매크로 모델 및 연산증폭기 설계 (Macro Model of DWFG MOSFET for Analog Application and Design of Operational Amplifier)

  • 하지훈;백기주;이대환;나기열;김영석
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제26권8호
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    • pp.582-586
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    • 2013
  • In this paper, a simple macro model of n-channel MOSFET with dual workfunction gate (DWFG) structure is proposed. The DWFG MOSFET has higher transconductance and lower drain conductance than conventional MOSFET. Thus analog circuit design using the DWFG MOSFET can improve circuit characteristics. Currently, device models of the DWFG MOSFET are insufficient, so simple series connected two MOSFET model is proposed. In addition, a two stage operational amplifier using the proposed DWFG MOSFET macro model is designed to verify the model.

Trench 식각각도에 따른 Super Juction MOSFET의 래치 업 특성에 관한 연구 (Study on Latch Up Characteristics of Super Junction MOSFET According to Trench Etch Angle)

  • 정헌석;강이구
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제27권9호
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    • pp.551-554
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    • 2014
  • This paper was showed latch up characteristics of super junction power MOSFET by parasitic thyristor according to trench etch angle. As a result of research, if trench etch angle of super junction MOSFET is larger, we obtained large latch up voltage. When trench etch angle was $90^{\circ}$, latch up voltage was more 50 V. and we got 700 V breakdown voltage. But we analyzed on resistance. if trench etch angle of super junction MOSFET is larger, we obtained high on resistance. Therefore, we need optimal point by simulation and experiment for solution of trade off.

The Electrical Characteristics of Power FET using Super Junction for Advance Power Modules

  • Kang, Ey Goo
    • 전기전자학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.360-364
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    • 2013
  • The maximum breakdown voltage's characteristic within the Super Junction MOSFET structure comes from N-Drift and P-Pillar's charge balance. By developing P-Pillar from Planar MOSFET, it was confirmed that the breakdown voltage is improved through charge balance, and by setting the gate voltage at 10V, the characteristic comparisons of Planar MOSFET and Super Junction MOSFET are shown in picture 6. The results show that it had the same breakdown voltage as Planar MOSFET which increased temperature resistance by 87.4% at $.019{\Omega}cm^2$ which shows that by the temperature resistance increasing, the power module's power dissipation improved.

Design of Main Body and Edge Termination of 100 V Class Super-junction Trench MOSFET

  • Lho, Young Hwan
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.565-569
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    • 2018
  • For the conventional power MOSFET (metal-oxide semiconductor field-effect transistor) device structure, there exists a tradeoff relationship between specific on-state resistance (Ron,sp) and breakdown voltage (BV). In order to overcome this tradeoff, a super-junction (SJ) trench MOSFET (TMOSFET) structure with uniform or non-uniform doping concentration, which decreases linearly in the vertical direction from the N drift region at the bottom to the channel at the top, for an optimal design is suggested in this paper. The on-state resistance of $0.96m{\Omega}-cm2$ at the SJ TMOSFET is much less than that at the conventional power MOSFET under the same breakdown voltage of 100V. A design methodology for the edge termination is proposed to achieve the same breakdown voltage and on-state resistance as the main body of the super-junction TMOSFET by using of the SILVACO TCAD 2D device simulator, Atlas.

대칭/비대칭 double 게이트를 갖는 SOI MOSFET에서 subthreshold 누설 전류 특성 분석 (Characteristics of Subthreshold Leakage Current in Symmetric/Asymmetric Double Gate SOI MOSFET)

  • 이기암;박정호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1549-1551
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    • 2002
  • 현재 게이트 길이가 100nm 이하의 MOSFET 소자를 구현할 때 가장 대두되는 문제인 short channel effect를 억제하는 방법으로 제안된 소자 중 하나가 double gate (DG) silicon-on-insulator (SOI) MOSFET이다. 그러나 DG SOI MOSFET는 두 게이트간의 align과 threshold voltage control 문제가 있다. 본 논문에서는 DG SOI MOSFET에서 이상적으로 게이트가 align된 구조와 back 게이트가 front 게이트보다 긴 non-align된 구조가 subthreshold 동작 영역에서 impact ionization에 미치는 영향에 대해 시뮬레이션을 통하여 비교 분석하였다. 그 결과 게이트가 이상적으로 align된 구조보다 back 게이트가 front 게이트보다 긴 non-align된 구조가 게이트와 드레인이 overlap된 영역에서 impact ionization이 증가하였으며 게이트가 각각 n+ 폴리실리콘과 p+ 폴리실리콘을 가진 소자에서 두 게이트가 같은 work function을 가진 소자보다 높은 impact generation rate을 가짐을 알 수 있었다.

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스마트 LED Driver ICs 패키지용 700 V급 Power MOSFET의 설계 최적화에 관한 연구 (Study on the Design of Power MOSFET for Smart LED Driver ICs Package)

  • 강이구
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권2호
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    • pp.75-78
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    • 2016
  • This research was designed 700 level power MOSFET for smart LED driver ICs package. And we analyzed electrical characteristics of the power MOSFET as like breakdown voltage, on-resistance and threshold voltage. Because this research is important optimal design for smart LED ICs package, we designed power MOSFET with design and process parameter. As a result of this research, we obtained $60{\mu}m$ N-drift layer depth, 791.29 V breakdown voltage, $0.248{\Omega}{\cdot}cm^2$ on resistance and 3.495 V threshold voltage. We will use effectively this device for smart LED driver ICs package.