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MOSFET - DIBL, Vt Roll -off Drain Induced Barrier Lowering (DIBL) DIBL이란, Drain 전압때문에 Barrier가 낮아지는데, 이로인해 source 쪽의 barrier 도 딸려서 내려오는 현상을 말합니다. 결과적으로는 DIBL만큼의 추가적인 barrier가 낮아지는 효과가 나타나게 됩니다. source쪽에서 전자가 drain으로 갈때의 에너지 장벽이 낮아지며, 이는 drain 전압이 channel을 연 상태입니다. gate 전압이 아닌 drain 전압에 의해서 channel이 영향을 받게 되면 결과적으로 MOSFET 성능에는 안좋은 영향을 미치게 됩니다. DIBL의 정도는 다음과 같은 숫자로 정의하여 표현합니다. 이 현상은 특히 짧은 채널 길이를 가진 MOSFET에서 두드러집니다. sub-thres.. 더보기
MOSFET - Short Chanel Effect - non-ideal effect 2 MOSFET - Short Channel Effect - non-ideal effect 2 2. Velocity Saturation 외부에서 E-field를 가하면 전자가 전계에 의해 힘을 받고 움직이게 됩니다. 일정한 구간 내에서는 전자의 속도가 전계에 비례해서 증가하는데, 이때의 비례상수를 mobility로 정의합니다. 하지만 어떤 특정한 전기장 이상의 세기가 가해진다면 전자의 속도는 더 이상 증가하지 못하고 오히려 saturation되는 현상이 나타납니다. 이는 scattering현상에 의해 velocity가 더 이상 증가하지 못하는 현상이 발생하기 때문입니다. short channel이 아닌 경우 Vds = Vgs-Vt 일때, pinch off 상태이며 saturation 이 나타납니다. 하지만 .. 더보기
MOSFET - Short Channel Effect - non-ideal effect 1 Short Channel Effect - non-ideal effect SCE (Short Channel Effect) gate length를 감소시키면 drain durrent가 증가하며 channel의 저항성분이 작아집니다. 또한 channel의 면적이 감소함에 따라 capacitance성분도 작아집니다. 따라서 channel의 저항성분, capacitance 성분이 감소하여 RC dealay가 감소하게 됩니다. Gate Length를 줄이면 MOSFET의 성능을 떨어트리는 현상이 발생하는데, 이를 Short Channel Effect라고 합니다. Non-Ideal Effect 1. Channel Length Modulation (CLM) Depletion region에 걸리는 전압은 Vds(sat).. 더보기
MOSFET - operation mode, sub-threshold swing 2 1. operation mode, sub-threshold swing ← threshold voltage 이하의 전류성분 (at weak inversion mode) 은 매우 작은 값이므로 log scale로 측정하는 것이 좋습니다. 이를 subthreshold current라 부릅니다. Vt가 낮아짐에 따라 그래프가 왼쪽으로 이동하며, on current가 증가하지만 off current도 증가합니다. 따라서 weak inversion mode current의 기울기를 급격하게 만들어서 on current도 높이며, off current를 낮게 유지해야 합니다. n-source / n-channel / n-drain의 경우 drift mechanism으로 전류가 흐릅니다. (on - state) n-s.. 더보기