DOI QR코드

DOI QR Code

Potential Distribution Model for FinFET using Three Dimensional Poisson's Equation

3차원 포아송방정식을 이용한 FinFET의 포텐셜분포 모델

  • Published : 2009.04.30

Abstract

Three dimensional(3D) Poisson's equation is used to calculate the potential variation for FinFET in the channel to analyze subthreshold current and short channel effect(SCE). The analytical model has been presented to lessen calculating time and understand the relationship of parameters. The accuracy of this model has been verified by the data from 3D numerical device simulator and variation for dimension parameters has been explained. The model has been developed to obtain channel potential of FinFET according to channel doping and to calculate subthreshold current and threshold voltage.

본 연구에서는 FinFET에서 문턱전압이하 전류 및 단채널효과를 해석하기 위하여 필수적인 포텐셜분포를 구하기 위하여 3차원 포아송방정식을 이용하고자 한다. 특히 계산시간을 단축시키고 파라미터의 관련성을 이해하기 쉽도록 해석학적 모델을 제시하고자 한다. 이 모델의 정확성을 증명하기 위하여 3차원 수치해석학적 모델과 비교되었으며 소자의 크기파라미터에 따른 변화에 대하여 설명하였다. 특히 채널 도핑여부에 따라 FinFET의 채널 포텐셜을 구하여 향후 문턱전압이하 전류 해석 및 문턱 전압 계산에 이용할 수 있도록 모델을 개발하였다.

Keywords

References

  1. 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
  2. G.Katti, N.DasGupta and A.DasGupta, "Threshold Voltage Model for Mesa-Isolated Small Geometry Fully Depleted SOI MOSFETs Based on Analytical Solution of 3-D Poisson's Equation," IEEE Trans. Electron Devices, vol. 51, no.7, 2004
  3. J.P.Colinge, "Multiple-gate SOI MOSFETs," Solid State Electron., vol. 48, no. 6, pp.897-905,2004 https://doi.org/10.1016/j.sse.2003.12.020
  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. Taurus Medici Davinci User's Guide, Synopsis Inc.,Mountain View, CA, Dec. 2003. V-2003