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문제 정의
- 이미 발표한 논문 [2,3]에서 전류모델의 타당성은 입증하였으므로 본 논문에서는 이 모델을 이용하여 DGMOSFET의 항복전압을 고찰할 것이다. 그림 2에 채널 길이를 파라미터로 구한 도핑농도에 따른 항복전압의 변화를 도시하였다.
- 본 논문에서는 10 nm 이하 채널길이를 갖는 DGMOSFET의 도핑농도 변화에 대한 항복전압을 관찰하기 위하여 열방사 전류와 터널링 전류를 이용하였다. 채널길이가 10 nm 이하로 감소하면 터널링 전류를 무시할 수 없어 전체 드레인 전류에서 터널링 전류가 차지하는 비율의 증가가 항복전압에 영향을 미칠 것이다.
- 특히 채널이 완전 공핍화되는 이중게이트(Double Gate; DG) MOSFET에서는 펀치스루에 의한 항복현상이 발생하게 될 것이다. 그러므로 본 논문에서는 DGMOSFET에서 터널링 전류를 포함한 전류모델을 제시하고 채널도핑 변화에 대한 항복전압의 변화를 관찰할 것이다. 항복전압을 구하는 방법은 매우 어려우며 Lee 등이 사용한 방법은 임펙트이온화가 발생한 경우로써 10 nm 이하 구조에서 적용하기는 적당치 않으므로 본 논문에서는 드레인 전류가 10μA일 때 드레인 전압을 항복전압으로 정의하였다.
가설 설정
- 그러므로 그림 1에서 알 수 있듯이 도핑 농도가 증가하면 상대적으로 열방사전류가 감소할 것을 알 수 있다. 본 논문에서는 이미 기존의 논문에서 사용한 열방사 전류 모델과 터널링 전류 모델을 사용할 것이다[2,3].
- 본 논문에서는 10 nm 이하 채널길이를 갖는 DGMOSFET의 도핑농도 변화에 대한 항복전압을 관찰하기 위하여 열방사 전류와 터널링 전류를 이용하였다. 채널길이가 10 nm 이하로 감소하면 터널링 전류를 무시할 수 없어 전체 드레인 전류에서 터널링 전류가 차지하는 비율의 증가가 항복전압에 영향을 미칠 것이다. 결과적으로 도핑농도가 증가하면 항복전압도 증가하는 것을 알 수 있었다.
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