• 제목/요약/키워드: sSOI

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SOI(Silicon-on-Insulator) 소자에서 후면 Bias에 대한 전기적 특성의 의존성 (Dependence of Electrical Characteristics on Back Bias in SOI Device)

  • 강재경;박재홍;김철주
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 1993년도 춘계학술발표회
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    • pp.43-44
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    • 1993
  • In this study SOI MOSFET model of the structure with 4-terminals and 3-interfaces is proposed. An SOI MOSFET is modeled with the equivalent circuit considered the interface capacitances. Parameters of SOI MOSFET device are extracted, and the electrical characteristics due to back-bias change is simulated. In SOI-MOSFET model device we describe the characteristics of threshold voltage, subthreshold slope, maxium electrical field and drain currents in the front channel when the back channel condition move into accmulation, depletion, and inversion regions respectively.

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공핍형 SOI MOSFET를 이용한 5GHz대역 저잡음증폭기 (A 5GHz-Band Low Noise Amplifier Using Depletion-type SOI MOSFET)

  • 김규철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.2045-2051
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    • 2009
  • SOI MOSFET를 이용하여 5GHz대역 저잡음 증폭기를 설계하였다. 잡음특성을 향상시키기 위해 공핍형 SOI-MOSFET를 사용하였고, 저전압에서 동작시키기 위해 소스접지와 게이트접지 증폭기를 연결한 2단형으로 설계 하였다. 제작된 LNA는 5.5GHz에서 이득이 21dB, S11이 -10dB이하, 소비전력 8.3mW의 결과를 얻었으며 잡음지수는 공핍형 저잡음 증폭기가 1.7dB로 일반형보다 0.3dB 개선된 결과를 얻을 수 있었다. 이 같은 결과로 공핍형 SOI MOSFET를 사용함으로써 보다 잡음특성이 우수한 CMOS LNA를 설계 할 수 있음을 확인하였다.

A 15 nm Ultra-thin Body SOI CMOS Device with Double Raised Source/Drain for 90 nm Analog Applications

  • Park, Chang-Hyun;Oh, Myung-Hwan;Kang, Hee-Sung;Kang, Ho-Kyu
    • ETRI Journal
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    • 제26권6호
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    • pp.575-582
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    • 2004
  • Fully-depleted silicon-on-insulator (FD-SOI) devices with a 15 nm SOI layer thickness and 60 nm gate lengths for analog applications have been investigated. The Si selective epitaxial growth (SEG) process was well optimized. Both the single- raised (SR) and double-raised (DR) source/drain (S/D) processes have been studied to reduce parasitic series resistance and improve device performance. For the DR S/D process, the saturation currents of both NMOS and PMOS are improved by 8 and 18%, respectively, compared with the SR S/D process. The self-heating effect is evaluated for both body contact and body floating SOI devices. The body contact transistor shows a reduced self-heating ratio, compared with the body floating transistor. The static noise margin of an SOI device with a $1.1\;{\mu}m^2$ 6T-SRAM cell is 190 mV, and the ring oscillator speed is improved by 25 % compared with bulk devices. The DR S/D process shows a higher open loop voltage gain than the SR S/D process. A 15 nm ultra-thin body (UTB) SOI device with a DR S/D process shows the same level of noise characteristics at both the body contact and body floating transistors. Also, we observed that noise characteristics of a 15 nm UTB SOI device are comparable to those of bulk Si devices.

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Ultrathin-body SOI MOSFETs에서 면방향에 따른 정공의 이동도 증가 (Hole Mobility Enhancement in (100)- and (110)-surface of Ultrathin-body(UTB) Silicon-on-insulator(SOI) Metal Oxide Semiconductors Field Effect Transistor)

  • 김관수;조원주
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.939-942
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    • 2007
  • We investigated the characteristics of UTB-SOI pMOSFETs with SOI thickness($T_{SOI}$) ranging from 10 nm to 1 nm and evaluated the dependence of electrical characteristics on the silicon surface orientation. As a result, it is found that the subthreshold characteristics of (100)-surface UTB-SOI pMOSFETs were superior to (110)-surface. However, the hole mobility of (110)-surface were larger than that of (100)-surface. Especially, the enhancement of effective hole mobility at the effective field of 0.1 MV/cm was observed from 3-nm to 5-nm SOI thickness range.

Study of Capacitorless 1T-DRAM on Strained-Silicon-On-Insulator (sSOI) Substrate Using Impact Ionization and Gate-Induced-Dran-Leakage (GIDL) Programming

  • 정승민;정홍배;이영희;조원주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.285-285
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    • 2011
  • 최근 반도체 소자의 미세화에 따라, 단채널 효과에 의한 누설전류 및 소비전력의 증가 등이 문제되고 있다. 대표적인 휘발성 메모리인 dynammic random access memory (DRAM)의 경우, 소자의 집적화가 진행됨에 따라 저장되는 정보의 양을 유지하기 위해 캐패시터영역의 복잡한 공정을 요구하게 된다. 하나의 캐패시터와 하나의 트랜지스터로 이루어진 기존의 DRAM과 달리, single transistor (1T) DRAM은 silicon-on-insulator (SOI) 기술을 기반으로 하여, 하나의 트랜지스터로 DRAM 동작을 구현한다. 이러한 구조적인 이점 이외에도, 우수한 전기적 절연 특성과 기생 정전용량 및 소비 전력의 감소 등의 장점을 가지고 있다. 또한 strained-Si 층을 적용한 strained-Silicon-On-Insulator (sSOI) 기술을 이용하여, 전기적 특성 및 메모리 특성의 향상을 기대 할 수 있다. 본 연구에서는 sSOI 기판위에 1T-DRAM을 구현하였으며, impact ionization과 gate induced-drain-leakage (GIDL) 전류에 의한 메모리 구동 방법을 통해 sSOI 1T-DRAM의 메모리 특성을 평가하였다. 그 결과 strain 효과에 의한 전기적 특성의 향상을 확인하였으며, GIDL 전류를 이용한 메모리 구동 방법을 사용했을 경우 낮은 소비 전력과 개선된 메모리 윈도우를 확인하였다.

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Anomalous Phenomena on Subthreshold Characteristics of SOI MOSFET Back Gate Voltage

  • Lee, Seung-Min;Lee, Mike-Myung-Ok
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.553-556
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    • 1998
  • The 1-D numerical model and its extraction methodology are suggested and these simulation results for the S-swing as a function of back-gate voltage are well matched with the measured. S-swing characteristics are analyzed using PD-SOI devices with enough deeper regions up to substrates. The PD-SOI device doesn't have to be short channel to see the anomalous subthreshold phenomena based on the back gate bias. This results recommend to operate better SOI device performances by controlling the back gate voltages. So SOI performances will be much optimistic with proper control of the back-gate voltage for the already- proven- high- performance (APHP) SOI VLSIs.

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초 박막 SOI MOSFET's 의 Back-Gate Bias 효과 (Back-Gate Bias Effect of Ultra Thin Film SOI MOSFET's)

  • 이제혁;변문기;임동규;정주용;이진민
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.485-488
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    • 1999
  • In this paper, the effects of back-gate bias on n-channel SOI MOSFETs has been systematically investigated. Back-gate surface is accumulated when negative bias is applied. It is found that the driving current ability of SOI MOSFETs is reduced because the threshold voltage and subthreshold slope are increased and transconductance is decreased due to the hole accumulation in Si body.

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저전압동작에 적절한 SOI-like-bulk CMOS 구조에 관한 연구 (A Study on SOI-like-bulk CMOS Structure Operating in Low Voltage with Stability)

  • 손상희;진태
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.428-435
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    • 1998
  • SOI-like-bulk CMOS device is proposed, which having the advantages of SOI(Silicon On Insulator) and protects short channel effects efficiently with adding partial epitaxial process at standard CMOS process. SOI-like-bulk NMOS and PMOS with 0.25${\mu}{\textrm}{m}$ gate length have designed and optimized through analyzing the characteristics of these devices and applying again to the design of processes. The threshold voltages of the designed NMOS and PMOS are 0.3[V], -0.35[V] respectively and those have shown the stable characteristics under 1.5[V] gate and drain voltages. The leakage current of typical bulk-CMOS increase with shortening the channel length, but the proposed structures on this a study reduce the leakage current and improve the subthreshold characteristics at the same time. In addition, subthreshold swing value, S is 70.91[mV/decade] in SOI-like-bulk NMOS and 63.37[mV/ decade] SOI-like-bulk PMOS. And the characteristics of SOI-like-bulk CMOS are better than those of standard bulk CMOS. To validate the circuit application, CMOS inverter circuit has designed and transient & DC transfer characteristics are analyzed with mixed mode simulation.

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유도성 기생성분에 의한 드레인전류 응답지연을 포함한 SOI MOSFET 고주파모델 (Drain Current Response Delay High Frequency Model of SOI MOSFET with Inductive Parasitic Elements)

  • 김규철
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.959-964
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    • 2018
  • 본 논문에서는 고주파에서 동작하는 공핍형 SOI MOSFET의 드레인 전류가 유도성 기생성분에 의해서 응답지연이 일어나는 것을 처음으로 확인하였다. 공핍형 SOI MOSFET는 드레인전압 변동에 따른 드레인전류의 응답지연이 발생하기 때문에 일반적인 MOSFET 고주파모델로는 해석할 수가 없다. 이러한 응답지연은 non-quasi-static 효과로 설명될 수 있으며 SOI MOSFET에서는 일반적인 MOSFET에 비해 유도성 기생성분에 의해 응답지연이 크게 발생하게 된다. 본 논문에서 제시한 고주파모델을 이용하여 공핍형 SOI MOSFET의 드레인 응답지연을 잘 표현하는지 확인한다.