• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제13권4호
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• pp.331-341
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• 2013

In the present work, the effect of the gate-to-drain capacitance ($C_{gd}$) on the noise performance of a symmetric tied-gate $In_{0.52}Al_{0.48}As/In_{0.53}Ga_{0.47}As$ double-gate HEMT is studied using an accurate charge control based approach. An analytical expression for the gate-to-drain capacitance is obtained. In terms of the intrinsic noise sources and the admittance parameters ($Y_{11}$ and $Y_{21}$ which are obtained incorporating the effect of $C_{gd}$), the various noise performance parameters including the Minimum noise figure and the Minimum Noise Temperature are evaluated. The inclusion of gate-to-drain capacitance is observed to cause significant reduction in the Minimum Noise figure and Minimum Noise Temperature especially at low values of drain voltage, thereby, predicting better noise performance for the device.

• 전기전자학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.283-289
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• 2012

이 논문에서 Trench Power MOSFET의 스위칭 성능을 향상시키기 위한 Separate Gate Technique(SGT)을 제안하였다. Trench Power MOSFET의 스위칭 성능을 개선시키기 위해서는 낮은 gate-to-drain 전하 (Miller 전하)가 요구된다. 이를 위하여 제안된 separate gate technique은 얇은(~500A)의 poly-si을 deposition하여 sidewall을 형성함으로서, 기존의 Trench MOSFET에 비해 얇은 gate를 형성하였다. 이 효과로 gate와 drain에 overlap 되는 면적을 줄일 수 있어 gate bottom에 쌓이는 Qgd를 감소시키는 효과를 얻었고, 이에 따른 전기적인 특성을 Silvaco T-CAD silmulation tool을 이용하여 일반적인 Trench MOSFET과 성능을 비교하였다. 그 결과 Ciss(input capacitance : Cgs+Cgd), Coss(output capacitance : Cgd+Cds) 및 Crss(reverse recovery capacitance : Cgd) 모두 개선되었으며, 각각 14.3%, 23%, 30%의 capacitance 감소 효과를 확인하였다. 또한 inverter circuit을 구성하여, Qgd와 capacitance 감소로 인한 24%의 reverse recovery time의 성능향상을 확인하였다. 또한 제안된 소자는 기존 소자와 비교하여 어떠한 전기적 특성저하 없이 공정이 가능하다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제8권3호
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• pp.251-263
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• 2008

In this paper, we report an analytical modeling and 2-D Synopsys Sentaurus TCAD simulation of ion implanted silicon carbide MESFETs. The model has been developed to obtain the threshold voltage, drain-source current, intrinsic parameters such as, gate capacitance, drain-source resistance and transconductance considering different fabrication parameters such as ion dose, ion energy, ion range and annealing effect parameters. The model is useful in determining the ion implantation fabrication parameters from the optimization of the active implanted channel thickness for different ion doses resulting in the desired pinch off voltage needed for high drain current and high breakdown voltage. The drain current of approximately 10 A obtained from the analytical model agrees well with that of the Synopsys Sentaurus TCAD simulation and the breakdown voltage approximately 85 V obtained from the TCAD simulation agrees well with published experimental results. The gate-to-source capacitance and gate-to-drain capacitance, drain-source resistance and trans-conductance were studied to understand the device frequency response. Cut off and maximum frequencies of approximately 10 GHz and 29 GHz respectively were obtained from Sentaurus TCAD and verified by the Smith's chart.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권10호
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• pp.62-66
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• 2011

본 연구에서는 측정된 S-파라미터를 사용하여 드레인-소스 전압 Vds에 무관한 게이트-소스 overlap 캐패시턴스를 추출하고, 이를 바탕으로 deep-submicron MOSFET의 Vds 종속 게이트-벌크 캐패시턴스 곡선을 추출하는 RF 방법이 새롭게 개발 되었다. 추출된 캐패시턴스 값들을 사용한 등가회로 모델과 측정된 데이터가 잘 일치하는 것을 관찰함으로써 추출방법의 정확도가 검증되었다. 추출된 데이터로부터 overlap과 depletion 길이의 Vds 종속 곡선이 얻어졌으며, 이를 통해 drain 영역의 채널 도핑 분포를 실험적으로 측정하였다.

• 한국정보기술응용학회:학술대회논문집
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• 한국정보기술응용학회 2005년도 6th 2005 International Conference on Computers, Communications and System
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• pp.99-102
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• 2005

In the paper, a proposed VCO based on bondwire inductances and nMOS varactors was implemented in a standard $0.25\;{\mu}m$ CMOS process. Using the new drain current model and a propagation delay time model equations, the operation speed of CMOS gate will predict the dependence on the load capacitance and the depth of oxide, threshold voltage, the supply voltage, the channel length. This paper describes the result of simulation which calculated a gate propagation delay time by using new drain current model and a propagation delay time model. At the result, When the reverse bias voltage on the substrate changes from 0 voltage to 3 voltage, the propagation delay time is appeared the delay from 0.8 nsec to 1 nsec. When the reverse voltage is biased on the substrate, for reducing the speed delay time, a supply voltage has to reduce. The $g_m$ value of MOSFET is calculated by using new drain current model.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제12권4호
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• pp.482-491
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• 2012

In the present work, comprehensive investigation of the ambipolar characteristics of two silicon (Si) tunnel field-effect transistor (TFET) architectures (i.e. p-i-n and p-n-p-n) has been carried out. The impact of architectural modifications such as heterogeneous gate (HG) dielectric, gate drain underlap (GDU) and asymmetric source/drain doping on the ambipolar behavior is quantified in terms of physical parameters proposed for ambipolarity characterization. Moreover, the impact on the miller capacitance is also taken into consideration since ambipolarity is directly related to reliable logic circuit operation and miller capacitance is related to circuit performance.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.895-900
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• 2000

In this paper, C-V characteristics based on the structure of GaAs MESFET’s has been proposed with wide range of applied voltages and temperatures. Small signal capacitance; gate-source and gate-drain capacitances are represented by analytical expressions which are classified into two different regions; linear and saturation regions with bias voltages. The expression contains two variables; the built-in voltage( $V_{vi}$ )and the depletion width(W). Submicron gate length MESFETs has been selected to prove the validity of the theoretical perdiction and shows good agreement with the experimental data over the wide range of applied voltages.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권4호
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• pp.1-6
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• 2012

본 논문에서는 고주파에서 동작하는 터널링 전계효과 트랜지스터 (TFET)의 소신호 파라미터 추출과 이에 대한 분석을 다루고 있다. 시뮬레이션으로 구현된 TFET의 채널 길이는 50 nm에서 100 nm 사이에서 변화되었다. Conventional planar MOSFET 기반의 quasi-static 모델을 이용하여 TFET의 파라미터 추출이 이루어졌으며 다른 채널 길이를 갖는 TFET에 대한 소신호 파라미터의 값을 게이트 바이어스 변화에 따라서 추출하였다. 추출 결과로부터 effective gate resistance와 transconductance, source-drain conductance, gate capacitance 등 주요 파라미터의 채널 길이 변화에 따른 경향성이 conventional MOSFET과 상당히 다른 것을 확인하였다. 그리고 $f_T$는 MOSFET과 달리 게이트 길이 역수의 값에 정확히 반비례하는 특성을 보였으며 TFET의 고주파 특성 향상을 transconductance의 개선이 아닌 gate capacitance의 감소에 의하여 가능함을 알 수 있었다.

• 대한전기학회논문지
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• 제36권7호
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• pp.462-469
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• 1987

A metal gate MOSFET with source/drain regions self-aligned to gate region is proposed. The proposed MOS transistor is fabricated by utilizing the higher oxidation rate of source/drain regions with high doping concentration when compared with channel region with moderate doping. The thick oxide on the source/drain regions reduces the gate and drain(source) overlap capacitance down to that of a self-aligned polysilicon gate device while allowing the use of a metal gate with much lower resistivity than the more commonly used polycrystalline silicon. A ring oscillator composed of 15 inverter stages has been computer simulated using SPICE. The results of the simulation show good agreement with experimental measurement confirming the fast switching speed of propesed MOSFET.

• 전기전자학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.118-125
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• 1999

게이트 아래의 기판과 쏘오스/드레인의 접합부분 사이의 길이로 정의되는 LDD MOSFET의 metallurgical 채널 길이를 커패시턴스 측정을 이용하여 결정할 수 있는 방법을 제안하였다. 전체의 게이트 면적이 동일한 평판 모양과 손가락 모양의 LDD MOSFET 게이트 테스트 패턴의 커패시턴스를 측정하였다. 각 테스트 패턴의 쏘오스/드레인과 기판의 전압을 접지시키고 게이트의 전압을 변화시키면서 커페시턴스를 측정하였다. 두 테스트 패턴의 측정치의 차이를 그려서 최대점이 나타나는 점의 값를 간단한 수식에 대입하여 metallurgical 채널 길이를 구하였다. 이차원적 소자 시뮬레이터를 사용하여 수치해석적 모의 실험을 함으로써 제안한 방법을 증명하였다.