• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권10호
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• pp.24-31
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• 2003

Super-steep retrograded channel (SSR)을 갖는 bulk MOSFET, fully-depleted SOI, double-gate MOSFET 구조에 대하여 단채널 효과를 비교 분석하였다. Evanescent-mode를 이용하여, 각 소자 구조에 대한 characteristics scaling-length (λ)를 추출할 수 있는 수식을 유도하고 추출된 λ의 정확도를 소자 시뮬레이션 결과와 비교하여 검증하였다. 70 nm CMOS 기술에 사용 가능하도록 단채널 효과를 효과적으로 제어하기 위해서는 최소 게이트 길이가 5λ 이상이어야 하며 SSR 소자의 공핍층 두께는 약 30 nm 정도로 스케일링되어야 한다. High-κ 절연막은 equivalent SiO2 두께를 매우 작게 유지하지 않을 경우 절연막을 통한 드레인 전계의 침투 때문에 소자를 스케일링하는데 제한을 갖는다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권4호
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• pp.9-14
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• 2004

매몰 산화층 밑의 실리콘 기판에 자기정렬 방법으로 ground plane 전극을 만든 SOI MOSFET의 단채널 현상과 Punchthrough 특성을 측정·분석하였다. 채널 길이가 $0.2{\mu}m$ 이하의 소자에서는 GP-SOI 소자가 FD-SOI 소자보다 채널 길이에 따른 문턱전압 저하 및 subthreshold swing이 작고 DIBL 현상이 크게 개선됨을 알 수 있었다. 기판전압에 따른 문턱전압 특성으로부터 GP-SOI 소자의 body factor가 FD-SOI 소자보다 큰 것을 알 수 있었다. 그리고 punchthrough 전압 특성으로부터 GP-SOI 소자의 punchthrough 전압이 FD-SOI 소자보다 큰 것을 알 수 있었다.

• 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.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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• pp.691-694
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• 2003

Density gradient method is used to analyze the quantum effect in MOSFET, Quantization effect in the poly gate leads to a negative threshold voltage shift, which is opposed to the positive shift caused by quantization effect in the channel. Quantization effects in the poly gate are investigated using the density gradient method, and the impact on the short channel effect of double gate device is more significant.

• 대한전자공학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.472-477
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• 1987

In order to prevent the short-channel effects due to threshold voltage adjustment implantation in conventional n+ doped silicon gate process, a new approach involving automatic doping of polycide by boron during source and drain implantation is introduced. P-MOSFET devece fabricated by theis approach shows improved short channel characteristics than conventional device with n+ doped gate. Some concerns of adopting this approach in CMOS technology are addressed togetheer with some suggestions.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제10권3호
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• pp.225-231
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• 2010

In this paper, we investigate the channel thermal noise in nanoscale MOSFETs. Simple analytical model of thermal noise factor in nanoscale MOSFETs is presented and it is verified with accurately measured noise data. The noise factor is expressed in terms of the channel conductance and the electric field in the gradual channel region. The proposed noise model can predict the channel thermal noise behavior in all operating bias regions from the long-channel to nanoscale MOSFETs. From the measurement results, we observed that the thermal noise model for the long-channel MOSFETs does not always underestimate the short-channel thermal noise.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제11권4호
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• pp.278-286
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• 2011

In this paper, we present a compact model of gate-voltage-dependent quantum effects in short-channel surrounding-gate (SG) metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (MOSFETs). We based the model on a two-dimensional (2-D) analytical solution of Poisson's equation using cylindrical coordinates. We used the model to investigate the electrostatic potential and current sensitivities of various gate lengths ($L_g$) and radii (R). Schr$\ddot{o}$dinger's equation was solved analytically for a one-dimensional (1-D) quantum well to include quantum effects in the model. The model takes into account quantum effects in the inversion region of the SG MOSFET using a triangular well. We show that the new model is in excellent agreement with the device simulation results in all regions of operation.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.1311-1316
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• 2016

본 연구에서는 단채널 비대칭 이중게이트 MOSFET의 채널길이에 따른 문턱전압이동에 터널링전류가 미치는 영향을 분석하고자 한다. 채널길이가 10 nm 이하로 감소하면 터널링 전류는 급격히 증가하여 문턱전압이동 등 2차효과가 발생한다. 단채널 효과를 감소시키기 위하여 개발된 비대칭 이중게이트 MOSFET의 경우에도 터널링 전류에 의한 문턱전압이동은 무시할 수 없게 된다. 차단전류는 열방사전류와 터널링 전류로 구성되어 있으며 채널길이가 작아질수록 터널링전류의 비율은 증가한다. 본 연구에서는 터널링 전류를 분석하기 위하여 WKB(Wentzel-Kramers-Brillouin) 근사를 이용하였으며 채널 내 전위분포를 해석학적으로 유도하였다. 결과적으로 단채널 비대칭 이중게이트 MOSFET에서는 채널길이 가 작아질수록 터널링 전류의 영향에 의한 문턱전압이동이 크게 나타나고 있다는 것을 알 수 있었다. 특히 하단게이트 전압 등에 따라 터널링 전류에 의한 문턱전압 값은 변할지라도 문턱전압이동은 거의 일정하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제12권4호
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• pp.458-466
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• 2012

A Dual metal gate stack cylindrical/ surrounded gate MOSFET (DMGSA CGT/SGT MOSFET) has been proposed and an analytical model has been developed to examine the impact of this structure in suppressing short channel effects and in enhancing the device performance. It is demonstrated that incorporation of gate stack along with dual metal gate architecture results in improvement in short channel immunity. It is also examined that for DMGSA CGT/SGT the minimum surface potential in the channel reduces, resulting increase in electron velocity and thereby improving the carrier transport efficiency. Furthermore, the device has been analyzed at different bias point for both single material gate stack architecture (SMGSA) and dual material gate stack architecture (DMGSA) and found that DMGSA has superior characteristics as compared to SMGSA devices. The analytical results obtained from the proposed model agree well with the simulated results obtained from 3D ATLAS Device simulator.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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• pp.867-869
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• 2008

We have investigated the effects of hydrogen plasma treatment by PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) in the back channel region, the method for reducing the off state leakage current which increases with the short channel length of a-Si:H TFTs. To improve the off current characteristics, we analyzed the hydrogen plasma treatment with various RF power and plasma treatment times of PECVD. As the result of hydrogen plasma treatment in the back channel region it was remarkably reduced the off current level of 2um channel length TFT.