흔한 학교 생활/현대 반도체 소자 공학 (물리전자|전자소자)14 [전자소자] 모스펫의 subthreshold condition 정리 이번 글부터는 chenming hu modern semiconductor devices for integrated circuits 7장에 대해 정리해보겠습니다.이때까지 $I_{on}$ 전류를 증가시키며 회로의 스피드를 증가시켜왔습니다.하지만 그만큼 중요한 누설전류 $I_{off}$도 존재합니다. 7.2 subthresholdsubthreshold current subthreshold current란 MOSFET이 off 상태일 때, 즉 threshold voltage 아래에서 존재하는 누설 전류를 말합니다.off-state current $I_{off}$ 라고도 하며 게이트 전압이 0V, drain 전압이 $V_{dd}$ 일 때 측정한 $I_{ds}$ 입니다.동작하지 않을 때 존재하는 전류이기에 당연.. 2024. 5. 19. [전자소자] Poly-Si Gate Depletion 아시다시피 MOS는 Metal Oxide Semiconductor의 약자입니다. 처음에 궁금해했던 분들도 많았을텐데 실제로 배울때 Metal 부분은 고농도 도핑된 폴리 실리콘이었습니다. metal과 특성도 다르기에 당연히 성질도 다를텐데 이로인해 발생하는 Poly-Si 공핍 영역에 대해 알아보겠습니다. Poly 라 한다면 원자들이 무질서하게 배치된 다결정 실리콘이라고 볼 수 있습니다. 고농도 도핑한 Poly-Si 라고 했는데 소금이 물에 녹을 때의 한계치가 있듯이 도핑 또한 최대 도핑 허용 한계가 있습니다. 주로 최대 $10^{20} cm^{-3}$ 입니다. gate 또한 metal이 아닌 반도체라고 생각하고 이번 내용을 보면 좋을 것 같습니다. N-body를 가진 MOS 구조를 보겠습니다. 채널을 형성.. 2024. 3. 21. [전자소자] MOS게이트 전압 Vg(for depletion, threshold, inversion) [전자소자] MOS 밴드 다이어그램(for gate Voltage)Bulk Potential $E_{i}$ 와 $E_{F}$의 차이에서 Bulk Potential을 사용할 수 있습니다. 두 에너지 차이를 $q\phi _{B}$라고 합니다. p 타입에서 $E_{F}$가 더 아래에 있으므로 양수가 나오며 n 타입에선 음수가 나올studentstory.tistory.com이전 글에서 게이트 전압에 따른 에너지 밴드와 전하를 대략적으로 알아보았습니다. 앞선 세 가지 상황 중 첫 번째인 Accumulation부터 수식적으로 알아보겠습니다.Surface Accumulation앞서 배웠듯 $V_{g}게이트에 가한 전압 $V_{g}$ 는 $V_{g}=V_{fb}+V_{OX}+\phi.. 2024. 3. 13. [전자소자] MOS 밴드 다이어그램(for gate Voltage) Bulk Potential $E_{i}$ 와 $E_{F}$의 차이에서 Bulk Potential을 사용할 수 있습니다. 두 에너지 차이를 $q\phi _{B}$라고 합니다. p 타입에서 $E_{F}$가 더 아래에 있으므로 양수가 나오며 n 타입에선 음수가 나올 것입니다. Surface Potential Oxide와 반도체의 계면 퍼텐셜(surface potential)을 $\phi _{s}$ 라고 합니다. 이는 직관적으로 에너지 밴드가 얼마나 굽었는지를 나타낸다고 생각하면 될 것 같습니다. Si에서 절연체 표면까지 에너지 밴드가 휘어질 때가 있는데 그 차이를 말합니다. 다음 그림에서 $q\phi_{s}$ 를 보면 이해할 수 있습니다. (아래 그림에서 $\phi 2024. 3. 11. [전자소자] MOS Capacitor Flat-Band Condition MOS Capacitor 소개 MOSFET를 배우기 앞서 MOSFET의 일부라고도 할 수 있는 MOS Capacitor 에 대해 다뤄보겠습니다. MOS(metal oxide semiconductor) 에서 Metal 즉 Gate 부분은 주로 degenerately doped poly-Si를 사용합니다. 이전에는 non-degenerated 경우를 많이 가정을 해왔는데요. MOS 커패시터에서 Metal 에 해당하는 poly-Si 는 고농도의 도핑을 한 물질이라고 생각하시면 됩니다. NMOS에서는 $n^{+}$ 타입, PMOS에서는 $p^{+}$ 타입이 사용됩니다. 절연체에 해당하는 물질은 주로 SiO2가 사용되고 밴드갭은 $9eV$ 입니다. 반도체 물질에 해당하는 Si body는 NMOS에서 p-type,.. 2024. 3. 6. [물리전자] PN 다이오드 I-V 특성, Ideal & Real 다이오드 전류 특성 전 글에서 Excess (minority) carrier 에 대한 식을 도출해냈습니다. 이전글 [물리전자] Forward Bias에서 캐리어 농도, Continuity Equation, Diffusion Equation, Excess carrier 이번 장에서는 Forward Bias에서 Carrier injection Continuity Equation Depletion edge의 소수캐리어 농도 Excess carrier 농도 에 대해 알아보겠습니다. Forward Bias에서 Carrier Injection 우선 가정을 합니다. 때문에 $np$는 studentstory.tistory.com 소수캐리어에 의한 전류를 알아봅시다. N side에서 소수캐리어인 hole에 의한 전류밀도 Diffusion에.. 2023. 12. 17. 이전 1 2 3 다음 반응형
