• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제45권7호
• /
• pp.9-16
• /
• 2008

본 논문에서는 short-gate SOI MESFET의 문턱전압 도출을 위한 간단한 해석적 모델을 제시하였다. 완전 공핍된 실리콘 채널 영역에서는 2차원 Poisson 방정식을, buried oxide 영역에서는 2차원 Laplace 방정식을 반복법(iteration method)을 이용해 풀어 각 영역 내에서의 전위 분포를 채널에 수직한 방향의 좌표에 대해 5차 다항식으로 표현하였으며 채널 바닥 전위를 구하였다. 채널 바닥 전위의 최소치가 0이 되는 게이트 전압을 문턱 전압으로 제안하여 closed-form의 문턱 전압 식을 도출하였다. 도출된 문턱 전압 표현 식을 모의 실험한 결과, 소자의 구조 parameter와 가해진 bias 전압에 대한 정확한 의존성을 확인할 수 있었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제3권4호
• /
• pp.217-222
• /
• 2003

A new two-dimensional analytical model for the potential distribution and drain-induced barrier lowering (DIBL) effect of fully depleted short-channel Silicon-on-insulator (SOI)-MESFET's has been presented in this paper. The two dimensional potential distribution functions in the active layer of the device is approximated as a simple parabolic function and the two-dimensional Poisson's equation has been solved with suitable boundary conditions to obtain the bottom potential at the Si/oxide layer interface. It is observed that for the SOI-MESFET's, as the gate-length is decreased below a certain limit, the bottom potential is increased and thus the channel barrier between the drain and source is reduced. The similar effect may also be observed by increasing the drain-source voltage if the device is operated in the near threshold or sub-threshold region. This is an electrostatic effect known as the drain-induced barrier lowering (DIBL) in the short-gate SOI-MESFET's. The model has been verified by comparing the results with that of the simulated one obtained by solving the 2-D Poisson's equation numerically by using the pde toolbox of the widely used software MATLAB.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제42권1호
• /
• pp.25-32
• /
• 2005

본 논문에서는 단 채널 GaAs MESFET과 SOI-구조의 Si JFET가 갖는 전형적인 특성: i) 드레인 전압 인가에 의한 문턱전압 roll-off, ii) 포화영역에서의 유한한 ac 출력저항, iii) 채널길이에 대한 드레인 포화전류의 의존성 약화, 등을 통합적으로 기술할 수 있는 해석적 모델을 제안하였다. 채널 방향의 전계 변화를 포함하는 새로운 형태의 가정을 기존의 GCA와 대체하고, 채널의 전류 연속성과 전계-의존 이동도를 고려하여, 공핍영역과 전도 채널에서 2차원 전위분포 식을 도출해 내었다. 이 결과, 문턱전압, 드레인 전류의 표현 식들이 동작전압전 구간의 영역에 걸쳐 비교적 정확하게 도출되었다. 또한 본 모델은 기존의 채널 shortening 모델에 비해 Early 효과에 대한 보다 더 적절한 설명을 제공하고 있음을 보이고 있다.