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DGMOSFET에서 채널길이와 두께 비에 따른 문턱전압변화분석
Analysis of Threshold Voltage Roll-off for Ratio of Channel Length and Thickness in DGMOSFET 원문보기

한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences, v.14 no.10, 2010년, pp.2305 - 2309  

정학기 (군산대학교 전자공학과)

초록
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본 연구에서는 상단게이트와 하단게이트를 갖는 더블게이트 MOSFET에서 채널길이와 채널두께의 비에 따른 문턱전압의 변화에 대하여 분석하였다. 더블게이트 MOSFET는 두개의 게이트를 가지고 있기 때문에 전류제어 능력이 기존 MOSFET의 두배에 가깝고 나노소자에서 단채널효과를 감소시킬 수 있다는 장점이 있다. MOSFET에서 채널길이와 채널두께는 소자의 크기를 결정하며 단채널효과에 커다란 영향을 미치고 있다. 채널길이가 짧아지면 서 채널두께와의 비에 따라 단채널효과 중 문턱전압의 변화가 크게 영향을 받고 있다. 그러므로 이 연구에서는 DGMOSFET에서 채널길이와 채널두께의 비를 변화시키면서 문턱전압의 변화와 드레인 유기장벽감소현상을 분석할 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, the variations of threshold voltage characteristics for ratio of channel length and thickness have been alanyzed for DG(Double Gate)MOSFET having top gate and bottom gate. Since the DGMOSFET has two gates, it has advantages that contollability of gate for current is nearly twice and S...

주제어

#채널길이   #채널두께   #단채널효과   #문턱전압   #나노소자   #드레인유기장벽감소  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 2차원 포아송방정식의 해석학적 모델을 이용하여 더블게이트 MOSFET의 문턱전압 변화에 대하여 고찰하고자 한다. 특히 채널길이와 채널두께의 비에 따라 문턱전압의 변화를 분석하고자 한다.
  • 본 논문에서는 2차원 포아송방정식의 해석학적 모델을 이용하여 더블게이트 MOSFET의 문턱전압 변화에 대하여 고찰하고자 한다. 특히 채널길이와 채널두께의 비에 따라 문턱전압의 변화를 분석하고자 한다. 2장에서는 2차원 포아송방정식의 해석학적 모델에 대하여 설명할 것이며 3장에서는 이 모델을 이용하여 계산한 문턱전압변화특성과 드레인유기장벽감소에 대하여 설명할 것이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
더블게이트 MOSFET의 장점은 무엇인가? 본 연구에서는 상단게이트와 하단게이트를 갖는 더블게이트 MOSFET에서 채널길이와 채널두께의 비에 따른 문턱전압의 변화에 대하여 분석하였다. 더블게이트 MOSFET는 두개의 게이트를 가지고 있기 때문에 전류제어 능력이 기존 MOSFET의 두배에 가깝고 나노소자에서 단채널효과를 감소시킬 수 있다는 장점이 있다. MOSFET에서 채널길이와 채널두께는 소자의 크기를 결정하며 단채널효과에 커다란 영향을 미치고 있다.
기존의 CMOSFET는 어떤 한계를 가지고 있는가? 이에 따라최근 고집적고 성능 메모리칩에 사용할 수 있는 트랜지스터의 개발에 관심이 집중되고 있다. 기존의 CMOSFET는 크기가 감소하면 단채널효과에 의하여 문턱전압의 변화가 심해지고 차단전류의 증가로 인한 문턱전압 이하 전류특성의 저하 등 여러 가지 효과 때문에 집적회로에서의 사용이 제한되고 있다.
2차원포아송방정식의 분석학적 모델을 이용하여 DGMOSFET의 문턱전압변화를 채널길이와 두께의 비에 따라 분석하고 또한 문턱전압의 드레인전압에 대한 변화를 조사한 결과는 무엇인가? 채널길이와 두께의 비에 따라 문턱전압의 변화가 발생하며 게이트산화막의 두께가 작을수록 그 변화는 작아짐을 알 수 있었다. 그러나 드레인 유기장벽 감소현상은 게이트산화막의 두께가 작을수록 채널길이와 두께 비에 더욱 민감하게 변화하는 것을 알 수 있었다. 특히 채널길이와 두께의 비가 4이상으로 커지면 채널길이에 관계없이 문턱전압은 일정하게 나타났다. 또한 드레인 유기장벽감소현상을 감소시키기 위하여 게이트산화막의 두께는 얇게 그리고 채널길이와 두께의 비는 커야만 한다는 것을 알 수 있었다.
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참고문헌 (5)

  1. L.Ge and J.G.Fossum," Analytical Modeling uantization and Volume Inversion in Thin Si-Film DG MOSFETs", IEEE Trans. Electron Devices, vol. 40, No. 12, p.2326, 1993. 

    상세보기 crossref

  2. D.S.Havaldar, G.Katti, N.DasGupta and A.DasGupta, "Subthreshold Current Model of FinFETs Based on Analytical Solution of 3-D Poisson's Equation," IEEE Trans. Electron Devices, vol. 53, no.4, 2006. 

  3. J.P.Colinge, "Multiple-gate SOI MOSFETs," Solid State Electron., vol. 48, no. 6, pp.897-905,2004. 

    상세보기 crossref

  4. J.G.Fossum, M.M.Chowdhury, V.P. Trivedi ,T.J.King, Y.K.Choi, J.An and B.Yu,"Physical insights on design and modeling of nanoscale FinFETs," in IEDM Tech. Dig.,pp.679-682, 2003. 

  5. H.K.Jung and S.Dimitrijev,"Analysis of Subthreshold Carrier Transport for Ultimate DGMOSFET," IEEE Trans. Electron Devices, vol. 53, No.4, pp.685-691, 2006. 

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