• 제목/요약/키워드: doping distribution

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도핑분포함수에 따른 비대칭 MOSFET의 문턱전압이하 스윙 분석 (Analysis of Subthreshold Swing for Doping Distribution Function of Asymmetric Double Gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.1143-1148
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    • 2014
  • 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.

도핑분포함수에 따른 비대칭 이중게이트 MOSFET의 문턱전압이동현상 (Threshold Voltage Shift for Doping Profile of Asymmetric Double Gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.903-908
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    • 2015
  • 본 연구에서는 비대칭 이중게이트(double gate; DG) MOSFET의 채널 내 도핑분포함수의 변화에 따른 문턱전압이동 현상에 대하여 분석하였다. 반도체소자를 도핑시킬 때는 주로 이온주입법을 사용하며 이때 분포함수는 가우스분포를 나타내고 있다. 가우스분포함수는 이온주입범위 및 분포편차에 따라 형태를 달리하며 이에 따라 전송특성도 변화하게 된다. 그러므로 비대칭 DGMOSFET의 채널 내 도핑분포함수의 변화는 문턱전압에 영향을 미칠 것이다. 문턱전압은 트랜지스터가 동작하는 최소한의 게이트전압이므로 단위폭 당 드레인 전류가 $0.1{\mu}A$ 흐를 때 상단 게이트전압으로 정의하였다. 문턱전압을 구하기 위하여 해석학적 전위분포를 포아송방정식으로부터 급수형태로 유도하였다. 결과적으로 도핑농도가 증가하면 도핑분포함수에 따라 문턱전압은 크게 변하였으며 특히, 고 도핑 영역에서 하단 게이트전압에 따라 이온주입범위 및 분포편차에 의한 문턱전압의 변화가 크게 나타나는 것을 알 수 있었다.

The Analysis of Breakdown Voltage for the Double-gate MOSFET Using the Gaussian Doping Distribution

  • Jung, Hak-Kee
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제10권2호
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    • pp.200-204
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    • 2012
  • This study has presented the analysis of breakdown voltage for a double-gate metal-oxide semiconductor field-effect transistor (MOSFET) based on the doping distribution of the Gaussian function. The double-gate MOSFET is a next generation transistor that shrinks the short channel effects of the nano-scaled CMOSFET. The degradation of breakdown voltage is a highly important short channel effect with threshold voltage roll-off and an increase in subthreshold swings. The analytical potential distribution derived from Poisson's equation and the Fulop's avalanche breakdown condition have been used to calculate the breakdown voltage of a double-gate MOSFET for the shape of the Gaussian doping distribution. This analytical potential model is in good agreement with the numerical model. Using this model, the breakdown voltage has been analyzed for channel length and doping concentration with parameters such as projected range and standard projected deviation of Gaussian function. As a result, since the breakdown voltage is greatly changed for the shape of the Gaussian function, the channel doping distribution of a double-gate MOSFET has to be carefully designed.

DGMOSFET의 채널구조 및 도핑분포에 따른 문턱전압이하 전류의존성 (Dependence of Subthreshold Current for Channel Structure and Doping Distribution of Double Gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.793-798
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    • 2012
  • 본 연구에서는 이중게이트(Double Gate; DG) MOSFET에서 채널 내 도핑분포 및 채널구조에 따른 문턱전압이하 전류의존성을 분석하고자 한다. 전위분포를 구하기 위하여 포아송방정식을 풀 때 전하분포는 가우스분포함수를 이용할 것이며 이의 타당성은 이미 여러 논문에서 입증하였다. 이중게이트 MOSFET는 게이트전압에 의한 전류제어능력의 증가로 단채널 효과를 감소시킬 수 있어 문턱전압이하 특성을 향상시킬 수 있다. 문턱전압이하 영역에서 전류제어는 고집적회로에서 소비전력의 감소와 관계된 매우 중요한 요소이다. 게이트전압에 따른 문턱전압이하 전류의 변화를 이용하여 문턱전압의 변화를 정량적으로 분석할 것이다. 문턱전압이하 전류는 채널 내 도핑분포 및 채널크기에 의하여 영향을 받는다. 그러므로 본 연구에서는 채널길이 및 채널두께의 변화가 전류흐름에 미치는 영향을 채널도핑농도, 도핑분포함수 등에 따라 분석할 것이다.

Influences of Doping Methods on Microstructure and Fracture Toughness of Mo-La Alloys

  • Wang, Lin;Sun, Yuanjun;Luo, Jianhai;Zhu, Yongan;Niu, Pingwen
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part2
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    • pp.1327-1328
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    • 2006
  • Lanthanum oxide was introduced to molybdenum powder by liquid-liquid doping and liquid-solid doping respectively. Mo alloys were prepared by powder metallurgy technology. The size distribution and feature of dopant particles and the fractographs of Mo alloys were investigated by TEM and SEM respectively. The results indicated that liquid-liquid doping method is favorable for refining and dispersing $La_2O_3$ particles uniformly in matrix. Fracture toughness of Mo alloys prepared by liquid-liquid doping showed better results than that of liquid-solid doping. Furthermore, the influences of the size distribution of $La_2O_3$ on properties of Mo alloys was discussed by dislocation pile-up theory.

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이중게이트 MOSFET의 채널도핑에 다른 문턱전압이하 전류 변화 분석 (Analysis of Subthreshold Current Deviation for Channel Doping of Double Gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.1409-1413
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    • 2013
  • 본 연구에서는 이중게이트 MOSFET의 채널도핑농도의 변화에 따른 문턱전압이하 전류의 변화를 분석하였다. 이를 위하여 이중게이트 MOSFET의 채널 내 전위분포를 구하기 위하여 포아송방정식을 이용하였으며 이때 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용하였다. 전위분포는 경계조건을 이용하여 채널크기에 따른 해석학적인 함수로 구하였다. 가우시안 함수의 변수인 이온주입범위 및 분포편차 그리고 채널도핑농도 등에 대하여 문턱전압 이하 전류 특성의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 전위모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 문턱전압이하 전류 특성을 분석하였다. 분석결과, 문턱전압이하 전류는 채널도핑농도 및 가우시안 분포함수의 변수 등에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

비 중심 Si δ-doping 층을 갖는 GaAs-AlxGa1-x 양자우물에서 전계에 따른 전자 분포 (Electron Distribution in the GaAs-AlxGa1-x Quantum Well with the Si δ-doping Layer in a Non-central Position under the External Electric Field)

  • 최준영;전상국
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.14-18
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    • 2007
  • The electric property in the $GaAs-Al_{x}Ga_{1-x}$ quantum well with the Si ${\delta}-doping$ layer in a non-central position is studied through the effect of the electric field intensity on the electron distribution. The finite difference method is used for the calculation of the subband energy level and its wavefunction. In order to account for the change of the potential energy due to the charged particles, the self consistent method is employed. As the Si ${\delta}-doping$ layer becomes closer to the heterojunction interface, the electrons less affected by Coulomb scattering are greatly increased under the external electric field. Therefore, the high speed device is suggested due to the fact that the high mobility electrons can be increased by positioning the ${\delta}-doping$ layer in the quantum well and by applying the electric field intensity.

Magnetic Properties and Cation Distribution of Phosphorous-Doped $Co-{\gamma}-{Fe_2} {O_3}$ Particles

  • Na, J.G.;Han, D.H.
    • Journal of Magnetics
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    • 제1권1호
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    • pp.51-54
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    • 1996
  • The effects of additional P-doping on the magnetic properties, thermal stability and cation distribution of Co-doped ${\gamma}-{Fe_2} {O_3}$have been investigated by means of magnetic annealing and measurements with vibration sample magnetometer and torque magnetometer. It is found that the P-doping promotes the coercivity and its magnetic-thermal stability, which may be attributed to increase of the cubic magneto-crystalline anisotropy constant, $K_1$ and the activation energy, E, for cation rearrangement, respectively. The cation distribution of P and Co-substituted iron oxide was calculated from the variation of the saturation magnetization with P-doping on the basis of the Neel model. It was found that the most of P ions in the iron oxides occupied the B-site of spinel lattice.

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비대칭 이중게이트 MOSFET의 채널도핑에 따른 문턱전압이하 스윙 분석 (Analysis of Subthreshold Swing for Channel Doping of Asymmetric Double Gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.651-656
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    • 2014
  • 본 연구에서는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 채널도핑 변화에 따른 문턱전압이하 스윙의 변화를 분석하였다. 문턱전압이하 스윙은 문턱전압이하 영역에서 발생하는 차단전류의 감소정도를 나타내는 요소로서 디지털회로 적용에 매우 중요한 역할을 한다. 비대칭 이중게이트 MOSFET의 문턱전압이하 스윙을 분석하기 위하여 포아송방정식을 이용하였다. 비대칭 이중게이트 MOSFET는 대칭 이중게이트 MOSFET와 달리 상하단 게이트의 산화막 두께 및 인가전압을 다르게 제작할 수 있다. 본 연구에서는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 채널 내 농도변화 및 게이트 산화막 두께 그리고 인가전압 등이 문턱전압이하 스윙에 미치는 영향을 관찰하였다. 특히 포아송방정식을 풀 때 도핑분포함수로 가우스분포함수를 이용하였으며 가우스분포함수의 파라미터인 이온주입범위 및 분포편차에 대한 문턱전압이하 스윙의 변화를 관찰하였다. 분석결과, 문턱전압이하 스윙은 도핑농도 및 분포함수에 따라 크게 변화하였으며 게이트 산화막 두께 및 인가전압에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

비대칭 DGMOSFET의 도핑분포함수에 따른 전도중심과 문턱전압이하 스윙의 관계 (Relation of Conduction Path and Subthreshold Swing for Doping Profile of Asymmetric Double Gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.1925-1930
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    • 2014
  • 본 연구에서는 비대칭 이중게이트(double gate; DG) MOSFET의 채널 내 도핑분포함수에 따른 전도중심과 문턱전압이하 스윙의 관계에 대하여 분석하였다. 비대칭 DGMOSFET의 채널크기는 매우 작기 때문에 불순물의 수가 매우 작으므로 고 도핑된 채널의 경우에 대하여 분석하였다. 이를 위하여 포아송방정식에서 해석학적 전위분포모델을 유도하였으며 도핑분포함수는 가우스분포함수를 사용하였다. 해석학적 전위분포모델을 이용하여 전도중심 및 문턱전압이하 스윙모델을 유도하였으며 채널길이 및 채널두께가 변할 때, 도핑분포함수의 변수인 이온주입범위 및 분포편차에 따른 전도중심 및 문턱전압이하 스윙의 변화를 관찰하였다. 결과적으로 전도중심이 상단게이트 단자로 이동할 때, 문턱전압이하 스윙 값은 감소하였으며 단채널 효과에 의하여 채널길이 감소 및 채널두께 증가에 따라 문턱전압이하 스윙 값은 증가하였다.