• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.581-582
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• 2006

In this paper, we investigate three different types of multi-fingered layout nMOSFET devices with varying $W_f$(unit finger width) and $N_f$(number of finger). Using layout modification, we improve $f_T$(current gain cutoff frequency) value of 15GHz without scaling down, and moreover, we decrease $NF_{min}$(minimum noise figure) by 0.23dB at 5GHz. The RF noise can be reduced by increasing $f_T$, choosing proper finger width, and reducing the gate resistance. For the same total gate width using multi-fingered layout, the increase of finger width shows high $f_T$ due to the reduced parasitic capacitance. However, this does not result in low $NF_{min}$ since the gate resistance generating high thermal noise becomes larger under wider finger width. We can obtain good RF characteristics for MOSFETs by using a layout optimization technique.

• 전자공학회논문지
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• 제50권4호
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• pp.35-42
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• 2013

본 논문에서는 3차원 소자 시뮬레이터인 Sentaurus를 사용하여, spacer 및 selective epitaxial growth (SEG) 구조 등 공정적 요소를 고려한 22 nm 급 FinFET 구조에서 레이아웃에 따른 DC 및 AC 특성을 추출하여 아날로그 성능을 평가하고 개선방법을 제안한다. Fin이 1개인 FinFET에서 spacer 및 SEG 구조를 고려할 경우 구동전류는 증가하지만 아날로그 성능지표인 unity gain frequency는 total gate capacitance가 dominant하게 영향을 주기 때문에 동작 전압 영역에서 약 19.4 % 저하되는 것을 알 수 있었다. 구동전류가 큰 소자인 multi-fin FinFET에서 공정적 요소를 고려하지 않을 경우, 1-finger 구조를 2-finger로 바꾸면 아날로그 성능이 약 10 % 정도 개선되는 것으로 보이나, 공정적 요소를 고려 할 경우 multi-finger 구조의 게이트 연결방식을 최적화 및 gate 구조를 최적화 해야만 이상적인 아날로그 성능을 얻을 수 있다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제15권2호
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• pp.312-317
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• 2015

In this paper, the RF characteristics of multi-finger MOSFETs were improved by decreasing the parasitic capacitance in spite of increased gate resistance in a 90-nm CMOS technology. Two types of device structures were designed to compare the parasitic capacitance in the gate-to-source ($C_{gs}$) and gate-to-drain ($C_{gd}$) configurations. The radio frequency (RF) performance of multi-finger MOSFETs, such as cut-off frequency ($f_T$) and maximum-oscillation frequency ($f_{max}$) improved by approximately 10% by reducing the parasitic capacitance about 8.2% while maintaining the DC performance.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제4권3호
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• pp.5-9
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• 2003

In this paper, a layout-based CMOS RF model for RFIC's including the capacitance effect, the skin effect, and the proximity effect between metal lines on the Si surface is proposed for the first time for accurately predicting the RF behavior of CMOS devices. With these RF effects, the RF equivalent circuit model based on the layout of the multi-finger gate transistor is presented. The capacitances between metal lines on the Si surface are modeled with the layout. And the skin effect is modeled to the equivalent ladder circuit of metal line. The proximity effect is modeled by adding the mutual inductance between cross-coupled inductances in the ladder circuit representation. Compared to the BSIM 3v3 and other models, the proposed RF model shows better agreements with the measured data and shows well the frequency dependent behavior of devices in GHz ranges.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권8호
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• pp.555-559
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• 2003

본 논문에서는 CMOS 소자의 RF 동작을 정확히 예측하기 위해 Si 표면에서의 메탈 라인 사이의 커패시턴스 효과와 표피효과 및 근접효과를 포함한 RF IC 설계를 위한 새로운 CMOS RF 모델을 처음으로 제시하였다. Si 표면에서의 메탈 라인 사이의 커패시턴스는 레이아웃에 기초하여 모델링하였으며, 표피효과는 메탈 라인의 등가회로에 병렬회로를 부가하여 사다리꼴 등가회로로 구현하였다. 근접효과는 사다리꼴 등가회로에서 교차 결합된 인덕턴스 사이의 상호 인덕턴스를 부가함으로써 모델링하였다. 제안된 RF 모델은 BSIM 3v3에 비해 측정 데이터와 잘 일치하였으며, GHz 영역에서 소자 동작의 주파수 종속성을 잘 보여주었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권1호
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• pp.8-14
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• 2012

전체 채널 폭은 같지만 핀 수와 핀 폭이 다른 n-채널 MuGFET의 특성을 측정 비교 분석하였다. 사용된 소자는 Pi-gate 구조의 MuGFET이며 핀 수가 16이며 핀 폭이 55nm인 소자와 핀 수가 14이며 핀 폭이 80nm인 2 종류의 소자이다. 측정 소자성능은 문턱전압, 이동도, 문턱전압 roll-off, DIBL, inverse subthreshold slope, PBTI, hot carrier 소자열화 및 드레인 항복전압 이다. 측정 결과 핀 폭이 작으며 핀 수가 많은 소자의 단채널 현상이 우수한 것을 알 수 있었다. PBTI에 의한 소자열화는 핀 수가 많은 소자가 심하며 hot carrier에 의한 소자열화는 비슷한 것을 알 수 있었다. 그리고 드레인 항복 전압은 핀 폭이 작고 핀 수가 많은 소자가 높은 것을 알 수 있었다. 단채널 현상과 소자열화 및 드레인 항복전압 특성을 고려하면 MuGFET소자 설계 시 핀 폭을 작게 핀 수를 많게 하는 것이 바람직하다.