• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.19 no.11
• /
• pp.2643-2648
• /
• 2015

This paper analyzes the phenomenon of drain induced barrier lowering(DIBL) for doping profiles in channel of asymmetric double gate(DG) MOSFET. The DIBL, the important short channel effect, is described as lowering of source barrier height by drain voltage. The analytical potential distribution is derived from Poisson's equation to analyze the DIBL, and the DIBL is observed according to the change of doping profile to influence on potential distribution. As a results, the DIBL is significantly influenced by projected range and standard projected deviation, the variables of channel doping profiles. The change of DIBL shows greatly in the range of high doping concentration such as $10^{18}/cm^3$. The DIBL increases with decrease of channel length and increase of channel thickness, and with increase of bottom gate voltage and top/bottom gate oxide film thickness.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.19 no.7
• /
• pp.1617-1622
• /
• 2015

This paper analyzes the ratio of tunneling current for channel doping concentration of sub-10 nm asymmetric double gate(DG) MOSFET. The ratio of tunneling current for off current in subthreshold region increases in the region of channel length of 10 nm below. Even though asymmetric DGMOSFET is developed to reduce short channel effects, the increase of tunneling current in sub-10 nm is inevitable. As the ratio of tunneling current in off current according to channel doping concentration is calculated in this study, the influence of tunneling current to occur in short channel is investigated. To obtain off current to consist of thermionic emission and tunneling current, the analytical potential distribution is obtained using Poisson equation and tunneling current using WKB(Wentzel-Kramers-Brillouin). As a result, tunneling current is greatly changed for channel doping concentration in sub-10 nm asymmetric DGMOSFET, specially with parameters of channel length, channel thickness, and top/bottom gate oxide thickness and voltage.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• v.10 no.3
• /
• pp.240-250
• /
• 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.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
• /
• 2014.10a
• /
• pp.765-768
• /
• 2014

본 연구에서는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 상하단 게이트 산화막 두께 비에 대한 문턱전압 및 전도중심의 변화에 대하여 분석하고자한다. 비대칭 이중게이트 MOSFET는 상하단 게이트 산화막의 두께를 다르게 제작할 수 있어 문턱전압이하 영역에서 전류를 제어할 수 있는 요소가 증가하는 장점이 있다. 상하단 게이트 산화막 두께 비에 대한 문턱전압 및 전도중심을 분석하기 위하여 포아송방정식을 이용하여 해석학적 전위분포를 구하였다. 이때 전하분포는 가우스분포함수를 이용하였다. 하단게이트 전압, 채널길이, 채널두께, 이온주입범위 및 분포편차를 파라미터로 하여 문턱전압 및 전도중심의 변화를 관찰한 결과, 문턱전압은 상하단 게이트 산화막 두께 비에 따라 큰 변화를 나타냈다. 특히 채널길이 및 채널두께의 절대값보다 비에 따라 문턱전압이 변하였으며 전도중심이 상단 게이트로 이동할 때 문턱전압은 증가하였다. 또한 분포편차보단 이온주입범위에 따라 문턱전압 및 전도중심이 크게 변화하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
• /
• 2015.10a
• /
• pp.849-851
• /
• 2015

본 연구에서는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 상하단 게이트 산화막 두께 비에 대한 문턱전압이하 스윙 및 전도중심의 변화에 대하여 분석하고자한다. 문턱전압이하 스윙은 전도중심에 따라 변화하며 전도중심은 상하단의 산화막 두께에 따라 변화한다. 비대칭 이중게이트 MOSFET는 상단과 하단의 게이트 산화막 두께를 다르게 제작할 수 있어 문턱전압이하 스윙의 저하 등 단채널효과를 감소시키기에 유용한 소자로 알려져 있다. 본 연구에서는 포아송방정식의 해석학적 해를 이용하여 문턱전압이하 스윙을 유도하였으며 상하단의 산화막두께 비가 전도중심 및 문턱전압이하 스윙에 미치는 영향을 분석하였다. 결과적으로 문턱전압이하 스윙 및 전도중심은 상하단 게이트 산화막 두께 비에 따라 큰 변화를 나타냈다. 또한 채널길이 및 채널두께, 상하단게이트 전압 그리고 도핑분포함수의 변화에 따라 문턱전압이하 스윙 및 전도중심은 상호 유기적으로 변화하고 있다는 것을 알 수 있었다.