• 제목/요약/키워드: Junctionless FET

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Junctionless FET로 구성된 적층형 3차원 인버터의 전기적 상호작용에 대한 연구 (Electrical Coupling of Monolithic 3D Inverter Consisting of Junctionless FET)

  • 장호영;김경원;안태준;유윤섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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    • pp.614-615
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    • 2016
  • Junctionless FET(JLFET)로 구성된 적층형 3차원 인버터의 전기적 상호작용을 연구하였다. 상단과 하단 트랜지스터의 사이에 Inter Layer Dielectric (ILD) 두께가 50 nm 이하일 때에 하단 트랜지스터의 게이트 전압에 따라서 상단 트랜지스터에 전류-전압 특성이 급격히 변화하는 모습을 보였다. 따라서, 적층형 구조를 사용할 때에도 두 트랜지스터의 거리에 따른 전기적 상호작용을 고려해야 한다.

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Junctionless FET로 구성된 적층형 3차원 인버터의 AC 특성에 대한 연구 (AC Electrical Coupling of Monolithic 3D Inverter Consisting of Junctionless FET)

  • 김경원;안태준;유윤섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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    • pp.529-530
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    • 2017
  • Junctionless FET(JLFET)로 구성된 적층형 3차원 인버터의 전기적 상호작용을 연구하였다. Inter Layer Dielectirc (ILD) 두께에 따른 상단 JLFET의 $N_{gate}-N_{gate}$ 정전용량과 전달 컨덕턴스의 특성 변화를 하단 JLFET 게이트 전압에 따라서 조사하였다. 상단과 하단 JLFET 사이 간격이 수십 nm 인 적층형 구조를 사용할 때에 두 트랜지스터의 거리에 따른 AC 전기적인 상호작용을 고려해야 한다.

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Design Optimization of Silicon-based Junctionless Fin-type Field-Effect Transistors for Low Standby Power Technology

  • Seo, Jae Hwa;Yuan, Heng;Kang, In Man
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제8권6호
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    • pp.1497-1502
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    • 2013
  • Recently, the junctionless (JL) transistors realized by a single-type doping process have attracted attention instead of the conventional metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (MOSFET). The JL transistor can overcome MOSFET's problems such as the thermal budget and short-channel effect. Thus, the JL transistor is considered as great alternative device for a next generation low standby power silicon system. In this paper, the JL FinFET was simulated with a three dimensional (3D) technology computer-aided design (TCAD) simulator and optimized for DC characteristics according to device dimension and doping concentration. The design variables were the fin width ($W_{fin}$), fin height ($H_{fin}$), and doping concentration ($D_{ch}$). After the optimization of DC characteristics, RF characteristics of JL FinFET were also extracted.

Design and Analysis of Sub-10 nm Junctionless Fin-Shaped Field-Effect Transistors

  • Kim, Sung Yoon;Seo, Jae Hwa;Yoon, Young Jun;Yoo, Gwan Min;Kim, Young Jae;Eun, Hye Rim;Kang, Hye Su;Kim, Jungjoon;Cho, Seongjae;Lee, Jung-Hee;Kang, In Man
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권5호
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    • pp.508-517
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    • 2014
  • We design and analyze the n-channel junctionless fin-shaped field-effect transistor (JL FinFET) with 10-nm gate length and compare its performances with those of the conventional bulk-type fin-shaped FET (conventional bulk FinFET). A three-dimensional (3-D) device simulations were performed to optimize the device design parameters including the width ($W_{fin}$) and height ($H_{fin}$) of the fin as well as the channel doping concentration ($N_{ch}$). Based on the design optimization, the two devices were compared in terms of direct-current (DC) and radio-frequency (RF) characteristics. The results reveal that the JL FinFET has better subthreshold swing, and more effectively suppresses short-channel effects (SCEs) than the conventional bulk FinFET.

이중게이트 구조의 Junctionless FET 의 성능 개선에 대한 연구 (Development of Gate Structure in Junctionless Double Gate Field Effect Transistors)

  • 조일환;서동선
    • 전기전자학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.514-519
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    • 2015
  • 본 논문에서는 이중 게이트 junctionless MOSFET 의 성능 최적화를 위하여 다중 게이트 형태를 적용하여 평가한다. 금속 게이트들 사이의 일함수가 서로 다르므로 다중 게이트 구조를 적용할 경우 금속게이트 길이에 따라 소스와 드레인 주변의 전위를 조절할 수 있다. 동작 전류와 누설 전류 그리고 동작 전압은 게이트 구조에 의해 조절이 가능하며 이로 인한 동작 특성 최적화가 가능하다. 본 연구에서는 반도체 소자 시뮬레이션을 통하여 junctionless MOSFET 의 최적화를 구현하고 분석하는 연구를 수행 한다.

극저온에서 나노스케일 무접합 p-채널 다중 게이트 FET의 전기적 특성 (Electrical properties of nanoscale junctionless p-channel MuGFET at cryogenic temperature)

  • 이승민;박종태
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.1885-1890
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    • 2013
  • 본 연구에서는 극저온에서 다중 게이트 구조인 나노스케일 p-채널 무접합(junctionless) 과 축적모드(accumulation mode) 다중 게이트 FET의 전기적 특성을 분석하였다. 헬륨을 사용하는 극저온 프로브 스테이션을 사용하여 소자를 측정하였다. 극저온과 낮은 드레인 전압에서 무접합 트랜지스터의 드레인 전류의 진동 현상이 축적모드 보다 심한 것을 알 수 있었다. 이는 무접합 트랜지스터에서는 채널이 실리콘 박막의 가운데 형성되므로 전기적 채널 폭이 축적모드 트랜지스터 보다 작기 때문이다. 온도가 증가할수록 드레인 전류가 증가하며 최대 전달 컨덕턴스도 증가하는 것을 알 수 있었다. 이는 온도가 증가할수록 문턱전압이 감소하며 이동도가 증가하는 데서 기인된 것을 알 수 있었다. 소자의 크기가 나노미터 레벨로 축소되면 양자현상에 의한 드레인 전류 진동이 상온에도 일어날 수 있다.

Analysis of Random Variations and Variation-Robust Advanced Device Structures

  • Nam, Hyohyun;Lee, Gyo Sub;Lee, Hyunjae;Park, In Jun;Shin, Changhwan
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권1호
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    • pp.8-22
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    • 2014
  • In the past few decades, CMOS logic technologies and devices have been successfully developed with the steady miniaturization of the feature size. At the sub-30-nm CMOS technology nodes, one of the main hurdles for continuously and successfully scaling down CMOS devices is the parametric failure caused by random variations such as line edge roughness (LER), random dopant fluctuation (RDF), and work-function variation (WFV). The characteristics of each random variation source and its effect on advanced device structures such as multigate and ultra-thin-body devices (vs. conventional planar bulk MOSFET) are discussed in detail. Further, suggested are suppression methods for the LER-, RDF-, and WFV-induced threshold voltage (VTH) variations in advanced CMOS logic technologies including the double-patterning and double-etching (2P2E) technique and in advanced device structures including the fully depleted silicon-on-insulator (FD-SOI) MOSFET and FinFET/tri-gate MOSFET at the sub-30-nm nodes. The segmented-channel MOSFET (SegFET) and junctionless transistor (JLT) that can suppress the random variations and the SegFET-/JLT-based static random access memory (SRAM) cell that enhance the read and write margins at a time, though generally with a trade-off between the read and the write margins, are introduced.

Double-Gate MOSFET Filled with Dielectric to Reduce Sub-threshold Leakage Current

  • Hur, Jae
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.283-284
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    • 2012
  • In this work, a special technique called dielectric filling was carried out in order to reduce sub-threshold leakage current inside double-gated n-channel MOSFET. This calibration was done by using SILVACO Atlas(TCAD), and the result showed quite a good performance compared to the conventional double-gate MOSFET.

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The Optimal Design of Junctionless Transistors with Double-Gate Structure for reducing the Effect of Band-to-Band Tunneling

  • Wu, Meile;Jin, Xiaoshi;Kwon, Hyuck-In;Chuai, Rongyan;Liu, Xi;Lee, Jong-Ho
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제13권3호
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    • pp.245-251
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    • 2013
  • The effect of band-to-band tunneling (BTBT) leads to an obvious increase of the leakage current of junctionless (JL) transistors in the OFF state. In this paper, we propose an effective method to decline the influence of BTBT with the example of n-type double gate (DG) JL metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (MOSFETs). The leakage current is restrained by changing the geometrical shape and the physical dimension of the gate of the device. The optimal design of the JL MOSFET is indicated for reducing the effect of BTBT through simulation and analysis.

Analyze the channel doping concentration characteristics of junctionless nanowire transistors by using Edison simulation

  • Choi, Jun Hee;Lee, Byung Chul;Kim, Jung Do
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제2회(2013년)
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    • pp.266-268
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    • 2013
  • In this paper, we study the channel doping concentration characteristics of junctionless nanowire transistors (JLT) using Edison nanowire FET device simulation. JLT has no junctions by very simple fabrication process. And this device has less variability and better electrical properties than classical inversion-mode transistors with PN junctions at the source and drain. In this simulation we use tri-gate structure. Source and drain doping concentration is $10^{20}atoms/cm^3$. The simulation results show that I-V characteristics of JLT change due to the variation of channel doping concentration.

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