• 제목/요약/키워드: Double-gate MOSFET

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DGMOSFET의 채널두께에 따른 문턱전압이하영역에서의 전송특성분석 (Analysis of subthreshold region transport characteristics according to channel thickness for DGMOSFET)

  • 한지형;정학기;이종인;정동수;권오신
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.737-739
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    • 2010
  • 본 연구에서는 MicroTec4.0을 이용하여 더블게이트 MOSFET의 문턱전압이하특성을 채널두께의 변화에 따라 분석하였다. 소자의 고집적을 위한 특성분석 기술은 빠른 변화를 보이고 있다. 이에 따라 고집적 소자의 특성을 시뮬레이션을 통하여 이해하고 이에 맞게 제작하는 기술은 매우 중요한 과제 중의 하나가 되었다. 더블게이트 MOSFET에서 산화막 두께와 채널 두께는 문턱전압의 크기를 결정하며 Ss(Subthreshold swing)에 커다란 영향을 미친다. 본 연구에서는 채널의 두께를 1nm에서 3nm까지 변화시켜 채널 두께에 따른 문턱전압과 Ss(Subthreshold swing)를 조사하였다.

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Threshold Voltage Control through Layer Doping of Double Gate MOSFETs

  • Joseph, Saji;George, James T.;Mathew, Vincent
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제10권3호
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    • pp.240-250
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    • 2010
  • Double Gate MOSFETs (DG MOSFETs) with doping in one or two thin layers of an otherwise intrinsic channel are simulated to obtain the transport characteristics, threshold voltage and leakage current. Two different device structures- one with doping on two layers near the top and bottom oxide layers and another with doping on a single layer at the centre- are simulated and the variation of device parameters with a change in doping concentration and doping layer thickness is studied. It is observed that an n-doped layer in the channel reduces the threshold voltage and increases the drive current, when compared with a device of undoped channel. The reduction in the threshold voltage and increase in the drain current are found to increase with the thickness and the level of doping of the layer. The leakage current is larger than that of an undoped channel, but less than that of a uniformly doped channel. For a channel with p-doped layer, the threshold voltage increases with the level of doping and the thickness of the layer, accompanied with a reduction in drain current. The devices with doped middle layers and doped gate layers show almost identical behavior, apart from the slight difference in the drive current. The doping level and the thickness of the layers can be used as a tool to adjust the threshold voltage of the device indicating the possibility of easy fabrication of ICs having FETs of different threshold voltages, and the rest of the channel, being intrinsic having high mobility, serves to maintain high drive current in comparison with a fully doped channel.

자기 정렬된 Mo2N/Mo 게이트 MOSFET의 제조 및 특성 (fabrication of Self-Aligned Mo2N/MO-Gate MOSFET and Its Characteristics)

  • 김진섭;이종현
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.34-41
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    • 1984
  • RMOS(refractors metal oxide semiconductor)의 게이트 금속으로 사용되는 Mo2N/Mo 이중층을 N2와 Ar을 혼합하여 저온의 반응성 스펏터링법으로 제조하였다. Ar : N2=95 : 5로 혼합된 가스 분위기에서 반응성 스펏터링을 할 때 Mo2N이 잘 형성되었다. 이렇게 제조한 Mo2N 박막은 면저항이 약 1.20∼1.28Ω/□로서 다결정 실리콘의 1/10정도가 되어 반도체 소자의 동작속도를 크게 향상시킬 것으로 기대된다. 1100℃의 N2분위기에서 PSC(phosphorus silicate glass)를 불순물 확산원으로 하여 소오스와 드레인의 불순물 확산을 할때 Mo2N 박막이 Mo으로 환원되어 확산전의 면저항보다 훨씬 작은 약 0.38Ω/□정도의 면저항을 나타내었다. 본 실험에서 제작한 자기정렬된 RMOSFET의 문턱전압은 약 -1.5V이고 결핍과 증가의 두 가지 동작특성을 나타내었다.

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Design of DGMOSFET for Optimum Subthreshold Characteristics using MicroTec

  • Jung, Hak-Kee;Han, Ji-Hyeong
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제8권4호
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    • pp.449-452
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    • 2010
  • We have analyzed channel doping and dimensions(channel length, width and thickness) for the optimum subthreshold characteristics of DG(Double Gate) MOSFET based on the model of MicroTec 4.0. Since the DGMOSFET is the candidate device to shrink short channel effects, the determination of design rule for DGMOSFET is very important to develop sub-100nm devices for high speed and low power consumption. As device size scaled down, the controllability of dimensions and oxide thickness is very low. We have analyzed the short channel effects for the variation of channel dimensions, and found the design conditions of DGMOSFET having the optimum subthreshold characteristics for digital applications.

부유게이트를 이용한 코어스 플레쉬 변환기 설계 (Design of Corase Flash Converter Using Floating Gate MOSFET)

  • 채용웅;임신일;이봉환
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권5호
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    • pp.367-373
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    • 2001
  • 8개의 N과 P채널 EEPROM을 이용하여 A/D 변환기를 설계하였다. 프로그래밍 모드에서 EEPROM의 선형적 저장능력을 관찰하기 위해 MOSIS의 1.2㎛ double-poly CMOS 공정을 이용하여 셀이 제작되었다. 그 결과 1.25V와 2V구간에서 10㎷ 미만의 오차 내에서 셀이 선형적으로 프로그램 되는 것을 보았다. 이러한 실험 결과를 이용하여 프로그램 가능한 A/D 변환기의 동작이 Hspice에서 시뮤레이션 되었으며, 그 결과 A/D 변환기가 37㎼의 전력을 소모하고 동작주파수는 333㎒ 정도인 것으로 관찰되었다.

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MicroTec을 이용한 DGMOSFET의 채널도핑에 따른 문턱전압이하영역 특성분석 (Analysis of subthreshold region transport characteristics according to channel doping for DGMOSFET using MicroTec)

  • 한지형;정학기;이종인;정동수;권오신
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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    • pp.715-717
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    • 2010
  • 본 연구에서는 MicroTec4.0을 이용하여 더블게이트 MOSFET의 문턱전압이하특성을 채널도핑농도의 변화에 따라 분석하였다. DGMOSFET는 구조상 단채널효과를 감소시킬 수 있다는 장점 때문에 많은 연구가 진행중에 있다. 이에 DGMOSFET에서 단채널효과로서 잘 알여진 문턱전압이하 스윙 및 문턱전압 등을 반도체소자 시뮬레이이터인 MicroTec을 이용하여 분석하고자 한다. 나노소자인 DGMOSFET의 구조적 특성도 함께 고찰하기 위하여 채널의 두께, 길이, 폭 등 크기요소에 따라 분석하였다. 본 논문에서 사용한 MicroTec 프로그램은 여러 논문에서 수치해석학적 값과 비교하여 그 타당성이 입증되었으므로 이 모델을 이용하여 DGMOSFET의 문턱전압이하특성을 분석하였다.

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NCFET (negative capacitance FET)에서 잔류분극과 항전계가 문턱전압과 드레인 유도장벽 감소에 미치는 영향 (Impact of Remanent Polarization and Coercive Field on Threshold Voltage and Drain-Induced Barrier Lowering in NCFET (negative capacitance FET))

  • 정학기
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제37권1호
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    • pp.48-55
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    • 2024
  • The changes in threshold voltage and DIBL were investigated for changes in remanent polarization Pr and coercive field Ec, which determine the characteristics of the P-E hysteresis curve of ferroelectric in NCFET (negative capacitance FET). The threshold voltage and DIBL (drain-induced barrier lowering) were observed for a junctionless double gate MOSFET using a gate oxide structure of MFMIS (metal-ferroelectric-metal-insulator-semiconductor). To obtain the threshold voltage, series-type potential distribution and second derivative method were used. As a result, it can be seen that the threshold voltage increases when Pr decreases and Ec increases, and the threshold voltage is also maintained constant when the Pr/Ec is constant. However, as the drain voltage increases, the threshold voltage changes significantly according to Pr/Ec, so the DIBL greatly changes for Pr/Ec. In other words, when Pr/Ec=15 pF/cm, DIBL showed a negative value regardless of the channel length under the conditions of ferroelectric thickness of 10 nm and SiO2 thickness of 1 nm. The DIBL value was in the negative or positive range for the channel length when the Pr/Ec is 25 pF/cm or more under the same conditions, so the condition of DIBL=0 could be obtained. As such, the optimal condition to reduce short channel effects can be obtained since the threshold voltage and DIBL can be adjusted according to the device dimension of NCFET and the Pr and Ec of ferroelectric.