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Analysis of Subthreshold Swing for Doping Distribution Function of Asymmetric Double Gate MOSFET

도핑분포함수에 따른 비대칭 MOSFET의 문턱전압이하 스윙 분석

  • Jung, Hakkee (Department of Electronic Engineering, Kunsan National University)
  • Received : 2014.01.24
  • Accepted : 2014.02.17
  • Published : 2014.05.31

Abstract

This paper has analyzed the change of subthreshold swing for doping distribution function of asymmetric double gate(DG) MOSFET. The basic factors to determine the characteristics of DGMOSFET are dimensions of channel, i.e. channel length and channel thickness, and doping distribution function. The doping distributions are determined by ion implantation used for channel doping, and follow Gaussian distribution function. Gaussian function has been used as carrier distribution in solving the Poisson's equation. Since the Gaussian function is exactly not symmetric for top and bottome gates, the subthreshold swings are greatly changed for channel length and thickness, and the voltages of top and bottom gates for asymmetric double gate MOSFET. The deviation of subthreshold swings has been investigated for parameters of Gaussian distribution function such as projected range and standard projected deviation in this paper. As a result, we know the subthreshold swing is greatly changed for doping profiles and bias voltage.

본 연구에서는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 채널 내 도핑분포함수의 변화에 따른 문턱전압이하 스윙의 변화를 분석하였다. 이중게이트 MOSFET의 특성을 결정하는 가장 기본적인 요소는 채널의 크기 즉, 채널길이, 채널두께 등과 채널의 도핑분포함수이다. 도핑분포는 채널도핑 시 사용하는 이온주입법에 의하여 결정되며 일반적으로 가우스분포함수에 준한다고 알려져 있다. 포아송방정식을 이용하여 전하분포를 구하기 위하여 가우스분포함수을 이용하였다. 가우스분포함수는 반드시 상하 대칭이 아니므로 채널길이 및 채널두께, 그리고 비대칭 이중게이트 MOSFET의 상하단 게이트 전압 변화 등에 따라 문턱전압이하 스윙 값은 크게 변화할 것이다. 이에 본 연구에서는 가우스분포함수의 파라미터인 이온주입범위 및 분포편차에 따른 문턱전압이하 스윙의 변화를 관찰하고자 한다. 분석결과, 문턱전압이하 스윙은 도핑분포함수 및 게이트 전압 등에 따라 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

Keywords

References

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