• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.1311-1316
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• 2016

본 연구에서는 단채널 비대칭 이중게이트 MOSFET의 채널길이에 따른 문턱전압이동에 터널링전류가 미치는 영향을 분석하고자 한다. 채널길이가 10 nm 이하로 감소하면 터널링 전류는 급격히 증가하여 문턱전압이동 등 2차효과가 발생한다. 단채널 효과를 감소시키기 위하여 개발된 비대칭 이중게이트 MOSFET의 경우에도 터널링 전류에 의한 문턱전압이동은 무시할 수 없게 된다. 차단전류는 열방사전류와 터널링 전류로 구성되어 있으며 채널길이가 작아질수록 터널링전류의 비율은 증가한다. 본 연구에서는 터널링 전류를 분석하기 위하여 WKB(Wentzel-Kramers-Brillouin) 근사를 이용하였으며 채널 내 전위분포를 해석학적으로 유도하였다. 결과적으로 단채널 비대칭 이중게이트 MOSFET에서는 채널길이 가 작아질수록 터널링 전류의 영향에 의한 문턱전압이동이 크게 나타나고 있다는 것을 알 수 있었다. 특히 하단게이트 전압 등에 따라 터널링 전류에 의한 문턱전압 값은 변할지라도 문턱전압이동은 거의 일정하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권7호통권361호
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• pp.16-23
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• 2007

본 논문에서는 완전 공핍된 SOI형 대칭 이중게이트 MOSFET의 문턱 전압에 대한 간단한 해석적 모델을 제시하고자 실리콘 몸체 내의 전위 분포를 근사적으로 채널에 수직한 방향의 좌표에 대해 4차 다항식으로 가정하였다. 이로써 2차원 포아송 방정식을 풀어 표면 전위의 표현식을 도출하고, 이 결과로부터 드레인 전압 변화에 의한 문턱 전압의 roll-off를 비교적 정확하게 기술할 수 있는 문턱 전압의 표현식을 closed-form의 간단한 표현식으로 도출하였다. 도출된 표현식으로 모의 실험을 수행한 결과 $0.01\;[{\mu}m]$의 실리콘 채널 길이 범위까지 채널 길이에 지수적으로 감소하는 것을 보이는 비교적 정확한 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.818-821
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• 2012

본 연구에서는 이중게이트 MOSFET의 전도중심에 따른 문턱전압의 변화를 분석할 것이다. DGMOSFET에 대한 단채널효과 중 문턱전압의 이동은 정확한 소자동작에 저해가 되고 있다. 문턱전압분석을 위하여 포아송방정식의 분석학적 전위분포를 이용하였으며 이때 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용함으로써 보다 실험값에 가깝게 해석하였다. 소자 파라미터인 채널길이, 채널두께, 게이트산화막두께 그리고 도핑농도 등에 대하여 전도중심의 변화에 대한 문턱전압의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 문턱전압특성을 분석할 것이다. 분석결과 문턱전압은 소자 파라미터에 에 대한 전도중심의 변화에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.2511-2516
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• 2012

본 연구에서는 이중게이트 MOSFET의 전도중심에 따른 문턱전압의 변화를 분석할 것이다. DGMOSFET에 대한 단채널효과 중 문턱전압의 이동은 정확한 소자동작에 저해가 되고 있다. 문턱전압분석을 위하여 포아송방정식의 분석학적 전위분포를 이용하였으며 이때 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용함으로써 보다 실험값에 가깝게 해석하였다. 소자 파라미터인 채널길이, 채널두께, 게이트산화막두께 그리고 도핑농도 등에 대하여 전도중심의 변화에 대한 문턱전압의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 문턱전압특성을 분석할 것이다. 분석결과 문턱전압은 소자파라미터에 에 대한 전도중심의 변화에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.10-16
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• 1977

Ge-Si-Te 비정질기억소자에서 기억스위칭을 여러가지 소자의 두께와 온도에 의해 변화되는 량으로 관찰하였다. 주어진 두께에서 문턱전압의 분포는 진성스위칭동작기구에 기여하는 강한 피크를 이루었다. 두께와 Vth의 좌표계에서 두께가 감소하면 문턱전압은 낮아지며 스위칭전계는 증가함을 보였다. 또한 문턱전압은 온도가 증가함에 따라 낮아짐을 알수있었으므로 Tg이하의 온도범위에서는 문턱전안을 낮출수있다는 사실을 보였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1992년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.86-90
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• 1992

We have studied the characteristics of n-and p-channel FETs with submicron channel length fabricated by twin-well process. Threshold voltage variation and potential distribution with channel ion implantation conditions and impurity profile of n-and p-channel region wee simulated using SUPREM-II and MINIMOS 4.0 simulater, P-channel FET had buried-channel in the depth of 0.15 $\mu\textrm{m}$ from surface by counter-doped boron ion implantation for threshold voltage adjustment. As a result of device measurement, we have obtained good drain saturation characteristics for 3.3 [V] opreation, minimized short channel effect with threshold voltage shift below 0.2[V], high punchthrough and breakdown voltage above 10[V] and low subthreshold value.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.14-15
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• 2009

Insulated Gate Bipolar Transistor(IGBTs) are widely used in power device industry. However, to improve the breakdown voltage, IGBTs are suffered from increasing on-state voltage drop due to structural design. In this paper, the new structure is proposed to solve this problem. The proposed structure has double p-floating layer inserted in n-drift layer. The p-floating layers improve the breakdown voltage compared to conventional IGBT without change of other electrical characteristics such as on-state voltage drop and threshold voltage. this is because the p-floating layers expand electric field distribution at blocking state. A electrical characteristic of proposed structure is analyzed by using simulators such as TSUPREM and MEDICI. As a result, on-state voltage drop and threshold voltage are same to a conventional TIGBT, but breakdown voltage is improved to 16%.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.243-249
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• 2010

본 논문에서는 대칭형 이중 게이트 MOSFET의 회로해석에 대한 등가모델을 제시하고자 해석적 모델을 연구하였다. 본 연구의 해석적 모델에 사용된 방법은 2차원 포아송 방정식의 해를 가정하여 표면 전위 관계식을 유도하여 실리콘 몸체 내의 전위분포를 풀어 드레인 전압 변화에 대한 문턱전압 관계식을 도출하였다. 단채널 및 장채널 실리콘 채널에서 모두 해석이 가능한 해석적 모델을 적용 가능하도록 하기 위해 MOSFET의 채널 길이에 따른 제한된 지수함수를 적용함으로써 수백 나노미터까지 해석이 가능한 대칭형 이중 게이트 MOSFET 해석적 모델을 연구하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제3권4호
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• pp.217-222
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• 2003

A new two-dimensional analytical model for the potential distribution and drain-induced barrier lowering (DIBL) effect of fully depleted short-channel Silicon-on-insulator (SOI)-MESFET's has been presented in this paper. The two dimensional potential distribution functions in the active layer of the device is approximated as a simple parabolic function and the two-dimensional Poisson's equation has been solved with suitable boundary conditions to obtain the bottom potential at the Si/oxide layer interface. It is observed that for the SOI-MESFET's, as the gate-length is decreased below a certain limit, the bottom potential is increased and thus the channel barrier between the drain and source is reduced. The similar effect may also be observed by increasing the drain-source voltage if the device is operated in the near threshold or sub-threshold region. This is an electrostatic effect known as the drain-induced barrier lowering (DIBL) in the short-gate SOI-MESFET's. The model has been verified by comparing the results with that of the simulated one obtained by solving the 2-D Poisson's equation numerically by using the pde toolbox of the widely used software MATLAB.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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• pp.162-163
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• 2000

We have observed the short-channel effect, narrow-channel effect and small-geometry effect in terms of a variation of the threshold voltage. For a short-channel effect the threshold voltage was largely determined by the DIBL effect which stimulates more carrier injection in the channel by reducing the potential barrier between the source and channel. The effect becomes more significant for a shorter-channel device. However, the potential, field and current density distributions in the channel along the transverse direction showed a better uniformity for shorter-channel devices under the same voltage conditions. The uniformity of the current density distribution near the drain on the potential minimum point becomes worse with increasing the drain voltage due to the enhanced DIBL effect. This means that considerations for channel-width effect should be given due to the variation of the channel distributions for short-channel devices. For CCDs which are always operated at a pinch-off state the channel uniformity thus becomes significant since they often use a device structure with a channel length of > 4 ${\mu}{\textrm}{m}$ and a very high drain (or diffusion) voltage. (omitted)