• 제목/요약/키워드: SOI-MOSFET

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Pseudo-MOSFET을 이용한 nano SOI 웨이퍼의 전기적 특성분석 (Electrical Characterization of nano SOl wafer by Pseudo MOSFET)

  • 배영호;김병길;권경욱
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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    • pp.3-4
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    • 2005
  • The Pseudo-MOSFET measurements technique has been used for the electrical characterization of the nano SOL Silicon islands for the Pseudo-MOS measurements were fabricated by selective etching of surface silicon film with dry or wet etching to examine the effects of the etching process on the device properties. The characteristics of the Pseudo-MOS was not changed greatly in the case of thick SOI film which was 205 nm. However the characteristics of the device was dependent on etching process in the case of less than 100 nm thick SOI film. The sub 100nm SOI was obtained by thinning the silicon film of standard thick SOI. The thickness of SOI film was varied from 88 nm to 44 nm by chemical etching. The etching process effects on the properties of pseudo-MOSFET characteristics, such as mobility, turn-on voltage, and drain current transient. The etching process dependency is greater in the thinner SOI and related to original SOI wafer quality.

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대칭/비대칭 double 게이트를 갖는 SOI MOSFET에서 subthreshold 누설 전류 특성 분석 (Characteristics of Subthreshold Leakage Current in Symmetric/Asymmetric Double Gate SOI MOSFET)

  • 이기암;박정호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1549-1551
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    • 2002
  • 현재 게이트 길이가 100nm 이하의 MOSFET 소자를 구현할 때 가장 대두되는 문제인 short channel effect를 억제하는 방법으로 제안된 소자 중 하나가 double gate (DG) silicon-on-insulator (SOI) MOSFET이다. 그러나 DG SOI MOSFET는 두 게이트간의 align과 threshold voltage control 문제가 있다. 본 논문에서는 DG SOI MOSFET에서 이상적으로 게이트가 align된 구조와 back 게이트가 front 게이트보다 긴 non-align된 구조가 subthreshold 동작 영역에서 impact ionization에 미치는 영향에 대해 시뮬레이션을 통하여 비교 분석하였다. 그 결과 게이트가 이상적으로 align된 구조보다 back 게이트가 front 게이트보다 긴 non-align된 구조가 게이트와 드레인이 overlap된 영역에서 impact ionization이 증가하였으며 게이트가 각각 n+ 폴리실리콘과 p+ 폴리실리콘을 가진 소자에서 두 게이트가 같은 work function을 가진 소자보다 높은 impact generation rate을 가짐을 알 수 있었다.

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Hot Carrier Stress로 인한 SOI MOSFET의 전력 성능 저하 (Effect of Hot Carrier Stress on The Power Performance Degradation in SOI MOSFET)

  • 이병진;박성욱;박종관
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제45권4호
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    • pp.7-10
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    • 2008
  • 본 연구에서는 load-pull 장비를 이용하여 hot carrier 현상에 따른 RF 전력 성능 저하를 측정 분석하였다. 스트레스를 인가한 주에 RF 전력 지수들은 감소하였으며, 고정 전압 조건에서 관찰한 SOIl MOSFET의 DC 성능 지수들 또한 hot carrier stress로 인하여 감소함을 할 수 있었다. 또한 Hot carrier stress로 인한 DC 성능 저하로 인하여 RF 전력 성능 저하의 감소를 알 수 있었다.

게이트가 파인 구조를 이용한 SOI MOSFET에서의 항복전압 개선 (Breakdown Voltage Improvement in SOI MOSFET Using Gate-Recessed Structure)

  • 최진혁;박영준;민홍식
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권12호
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    • pp.159-165
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    • 1995
  • A gate-recessed structure is introduced to SOI MOSFET's in order to increase the source-to-drain breakdown voltage. A significant increase in the breakdown voltage is observed compared with that of a planar single source/drain SOI MOSFET without inducing the appreciable reduction of the current drivability. We have analyzed the origin of the breakdown voltage improvement by the substrate current measurements and 2-D device simulations, and shown that the breakdown voltage improvement is caused by the reductions in the impact ionization rate and the parasitic bipolar current gain.

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N-채널 박막 SOI MOSFET의 후면 바이어스에 따른 전기적 특성 분석 (Analysis of the electrical characteristics with back-gate bias in n-channel thin film SOI MOSFET)

  • 이제혁;임동규;정주용;이진민;김영호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.461-463
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    • 1999
  • In this paper, we have systematically investigated the variation of electrical characteristics with back-gate bias of n-channel SOI MOSFET\\`s. When positive bias is applied back-gate surface is inverted and back channel current is increased. When negative bias is applied back-gate surface is accumulated but it does not affect to the electrical characteristics.

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RF SOI MOSFETs의 성능저하에 의한 LNA 설계 가이드 라인 (Performance Degradation of RF SOI MOSFETs in LNA Design Guide Line)

  • 엄우용;이병진
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제45권2호
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    • pp.1-5
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    • 2008
  • 본 연구에서는 SOI MOSFET를 hot carrier 현상에 의한 RF 성능 저하를 측정 분석하였다. $V_{GS}=0.8V$, f=2.5GHz에서 설계되어 진 LNA의 이득은 16.51dB이고 잡음지수는 1.195dB였다. SOI에서 스트레스 후에는 LNA의 이득과 잡음지수가 스트레스전보다 각각 15.3dB, 1.44dB로 변화하였다.

Strained SGOI n-MOSFET에서의 phonon-limited전자이동도의 Si두께 의존성 (Dependency of Phonon-limited Electron Mobility on Si Thickness in Strained SGOI (Silicon Germanium on Insulator) n-MOSFET)

  • 심태헌;박재근
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권9호
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    • pp.9-18
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    • 2005
  • 60 nm C-MOSFET 기술 분기점 이상의 고성능, 저전력 트랜지스터를 구현 시키기 위해 SiGe/SiO2/Si위에 성장된 strained Si의 두께가 전자 이동도에 미치는 영향을 두 가지 관점에서 조사 연구하였다. 첫째, inter-valley phonon 산란 모델의 매개변수들을 최적화하였고 둘째, strained Si 반전층의 2-fold와 4-fold의 전자상태, 에너지 밴드 다이어그램, 전자 점유도, 전자농도, phonon 산란율과 phonon-limited 전자이동도를 이론적으로 계산하였다. SGOI n-MOSFET의 전자이동도는 고찰된 SOI 구조의 Si 두께 모든 영역에서 일반적인 SOI n-MOSFET보다 $1.5\~1.7$배가 높음이 관찰 되었다. 이러한 경향은 실험 결과와 상당히 일치한다. 특히 strained Si의 두께가 10 nm 이하일 때 Si 채널 두께가 6 nm 보다 작은 SGOI n-MOSFET에서의 phonon-limited 전자 이동도는 일반 SOI n-MOSFET과 크게 달랐다. 우리는 이러한 차이가 전자들이 suained SGOI n-MOSFET의 반전층에서 SiGe층으로 터널링 했기 때문이고, 반면에 일반 SOI n-MOSFET에서는 캐리어 confinement 현상이 발생했기 때문인 것으로 해석하였다. 또한 우리는 10 nm와 3 nm 사이의 Si 두께에서는 SGOI n-MOSFET의 phonon-limited 전자 이동도가 inter-valley phonon 산란율에 영향을 받는 다는 것을 확인하였으며, 이러한 결과는 더욱 높은 드레인 전류를 얻기 위해서 15 nm 미만의 채널길이를 가진 완전공핍 C-MOSFET는 stained Si SGOI 구조로 제작하여야 함을 확인 했다

고상확산법을 이용한 SOI MOSFET 제작 기술 (SOI MOSFET device fabricated by Solid Phase Diffusion)

  • 이우현;구헌모;김관수;기은주;조원주;구상모;정홍배
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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    • pp.17-18
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    • 2006
  • 고상 확산 방법을 이용하여 얕은 소스/드레인 접합을 가지는 SOI (Silicon-On-Insulator) MOSFET 소자를 제작하였다. 확산원으로는 PSG(Phosphorus silicate glass) 박막과 PBF(Poly Boron Film) 박막이 각각 n, p-type 소자 형성을 위해 사용되었다. 얕은 접합 형성을 위하여 급속 열처리 방법(RTA: Rapid Thermal Annealing)을 이용하여 PSG와 PBF로부터 인과 붕소를 SOI MOSFET 소자의 소스/드레인으로 확산시켰다. 또한, 소자 특성 개선을 위한 후 속 열처리 공정으로 희석된 수소 분위기 중에서 FA(Furnace Annealing)를 실시하였다. SPD 기술을 적용하여 10 nm 이하의 매우 얕은 p-n 접합을 형성할 수 있었고, 양호한 다이오드 특성을 얻을 수 있었다. 또한, SPD 방법으로 결함이 없는 접합 형성이 가능하며, 소자 제작 공정의 최적화를 통해 차세대 CMOS 소자로 기대되는 SOI MOSFET를 성공적으로 제작할 수 있었다.

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SOI MOSFET의 전기적 특성과 게이트 산화막 계면준위 밀도의 관계 (The Relation between Electrical Property of SOI MOSFET and Gate Oxide Interface Trap Density)

  • 김관수;구현모;이우현;조원주;구상모;정홍배
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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    • pp.81-82
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    • 2006
  • SOI(Silicon-On-Insulator) MOSFET의 전기적 특성에 미치는 게이트 산화막과 계면준위 밀도의 관계를 조사하였다. 결함이 발생하지 않는 얕은 소스/드레인 접합을 형성하기 위하여 급속열처리를 이용한 고상확산방법으로 제작한 SOI MOSFET 소자는 급속열처리 과정에서 계면준위가 증가하여 소자의 특성이 열화된다. 이를 개선하기 위하여 $H_2/N_2$ 분위기에서 후속 열처리 공정을 함으로써 소자의 특성이 향상됨을 볼 수 있었다. 이와같이 급속열처리 공정과 $H_2/H_2$ 분위기에서의 후속 열처리 공정이 소자 특성에 미치는 영향을 분석하기 위하여 소자 시뮬레이션을 이용하여 게이트 산화막과 채널 사이의 계면준위 밀도를 분석하였다. 그 결과, n-MOSFET의 경우에는 acceptor-type trap, p-MOSFET의 경우에는 donor-type trap density가 소자특성에 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다.

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Silicon Thin-body를 이용한 100nm 이하 SOI-NMOSFET에서의 제작 (Fabrication of Sub-100nm FD SOI nMOSFET using Silicon thin-body)

  • 양종헌;백인복;오지훈;안창근;조원주;이성재;임기주
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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    • pp.707-710
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    • 2003
  • 10nm 이하의 두께를 갖는 얇은 SOI 층 위에서 우수한 동작 특성을 보이는 Fully-Depleted SOI nMOSFET 을 제작하였다. 게이트의 길이가 큰 경우에는 SOI 층이 얇지 않아도 좋은 특성을 보이지만, 게이트 길이가 100nm 이하에서는 Short Channel Effect 에 의한 특성 열화 때문에 SOI thin body 의 두께가 게이트 길이에 따라 같이 얇아져야 한다. [1] 100nm 게이트 길이 SOI-NMOSFET에서 10nm 이하 body 두께에 따라 Vth는 조금 상승했고, Subthreshold slope은 조금 개선되는 특성을 보였다. 또한, 45nm 게이트 길이와 3nm 로 추정되는 body 두께를 갖는 nMOSFET 에서 우수한 I-V 동작 특성을 얻었다.

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