Si, Ge과 Si-Ge Hetero 터널 트랜지스터의 라인 터널링과 포인트 터널링에 대한 연구

이주찬; 안태준; 심언성; 유윤섭

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이주찬 (Hankyong National University) 안태준 (Hankyong National University) 심언성 (Hankyong National University) 유윤섭 (Hankyong National University)

저널정보: 한국정보통신학회 한국정보통신학회논문지 한국정보통신학회논문지 제21권 제5호

발행연도: 2017.5

수록면: 876 - 884 (9page)

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TCAD 시뮬레이션을 이용하여 소스 영역으로 오버랩된(Overlapped) 게이트를 가진 실리콘(Si), 게르마늄(Ge)과 실리콘-게르마늄(Si-Ge) Hetero 터널 전계효과 트랜지스터(Tunnel Field-Effect Transistor; TFET)의 터널링 전류 특성을 분석하였다. SiO2를 산화막으로 사용한 Si-TFET의 경우에 포인트와 라인 터널링이 모두 나타나서 험프(Hump) 현상이 나타난다. Ge-TFET는 구동전류가 Si-TFET보다 높으나 누설전류가 높고 포인트 터널링이 지배적으로 나타난다. Hetero-TFET의 경우에 구동전류가 높게 나타나고 누설전류는 나타나지 않았으나 포인트 터널링이 지배적으로 나타난다. HfO2를 산화막으로 사용한 Si-TFET의 경우에 라인 터널링의 문턱전압(threshold voltage)이 감소하여 라인 터널링만 나타난다. Ge과 Hetero-TFET의 경우에 포인트 터널링의 문턱전압이 감소하여 포인트 터널링에 의해 동작되며 Ge-TFET는 누설전류가 증가하였고, Hetero-TFET에서 Hump가 나타난다.

#터널 트랜지스터 #라인 터널링 #포인트 터널링 #문턱전압 이하 기울기 #구동전류 #Tunnel field-effect transistor #line tunneling #point tunneling #subthreshold swing #on-current

참고문헌 (10)

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K. P. Cheung, “On the 60 mV/dec @300 K limit for MOSFET subthreshold swing,” in Proceeding of VLSI Technology Systems and Applications (VLSI-TSA) 2010 International Symposium on IEEE, Hsin Chu: Taiwan, pp. 72-73, 2010. W. Y. Choi and B. G. Park “Tunneling Field-Effect Transistors (TFETs) With Subthreshold Swing (SS) Less Than 60 mV/dec,” IEEE Electron Device Letters, vol. 28, no. 8, pp. 743-745, Aug. 2007. A. O. Caldeira and A. J. Leggett “Influence of Dissipation on Quantum Tunneling in Macroscopic Systems,” American Physical Society, vol. 46, no. 4, pp. 211-214, 26 Jan. 1981. W. G. Vandenberghe, A. S. Verhulst, G. Groeseneken, “Analytical model for point and line tunneling in a tunnel field-effect transistor,” in Proceeding of Simulation of Semiconductor Processes and Devices 2008 SISPAD 2008. International Conference, IEEE, pp. 9-11, Sept. 2008. N. D. Chiena, C. H. Shiha, “Short-channel effect and device design of extremely scaled tunnel field-effect transistors,” Microelectronics Reliability, vol. 55, no. 1, pp. 31-37, Jan. 2015.

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