핀 폭에 따른 문턱전압 변화를 줄이기 위한 무접합 MuGFET 소자설계 가이드라인

이승민; 박종태; Seung-min Lee; Jong-tae Park

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한국정보통신학회 논문지 (Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering)

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한글제목(Korean Title)	핀 폭에 따른 문턱전압 변화를 줄이기 위한 무접합 MuGFET 소자설계 가이드라인
영문제목(English Title)	Device Design Guideline to Reduce the Threshold Voltage Variation with Fin Width in Junctionless MuGFETs
저자(Author)	이승민 박종태 Seung-min Lee Jong-tae Park
원문수록처(Citation)	VOL 18 NO. 01 PP. 0135 ~ 0141 (2014. 01)
한글내용 (Korean Abstract)	본 연구에서는 무접합 MuGFET의 핀 폭에 따른 문턱전압의 변화를 줄이기 위한 소자 설계 가이드라인을 제시하였다. 제작된 무접합 MuGFET으로부터 핀 폭이 증가할수록 문턱전압의 변화가 증가하는 것을 알 수 있었다. 무접합 MuGFET의 핀 폭에 따른 문턱전압의 변화를 줄이기 위한 소자 설계가이드라인으로 게이트 유전체, 실리콘박막의 두께, 핀 수를 최적화 하는 연구를 3차원 소자 시뮬레이션을 통해 수행하였다. 고 유전율을 갖는 La2O3 유전체를 게이트 절연층으로 사용하거나 실리콘 박막을 최대한 얇게 하므로 핀 폭이 증가해도 문턱전압의 변화율을 줄일 수 있음을 알 수 있었다. 특히 유효 채널 폭을 같게 하면서 핀 수를 많게 하므로 문턱전압 변화율과 문턱전압 아래 기울기를 작게 하는 것이 무접합 MuGFET의 최적의 소자 설계 가이드라인임을 알 수 있었다.
영문내용 (English Abstract)	In this paper, the device design guideline to reduce the threshold voltage variation with fin width in junctionless MuGFET has been suggested. It has been observed that the threshold voltage variation was increased with increase of fin width in junctionless MuGFETs. To reduce the threshold voltage variation with fin width in junctionless MuGFETs, 3-dimensional device simulation with different gate dielectric materials, silicon film thickness, and an optimized fin number has been performed. The simulation results showed that the threshold voltage variation can be reduced by the gate dielectric materials with a high dielectric constant such as La2O3 and the silicon film with ultra-thin thickness even though the fin width is increased. Particularly, the reduction of the threshold voltage variation and the subthreshold slope by reducing the fin width and increasing the fin numbers is known the optimized device design guideline in junctionless MuGFETs.
키워드(Keyword)	무접합 MuGFET 문턱전압 변화 문턱전압 이하 기울기 핀 폭 고 유전체 Junctionless MuGFET threshold voltage variation subthreshold slope fin width high-K dielectrics
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