보앵 공부기록

Channel Length Modulation " Short channel에서 saturation current가 선형적으로 증가하는 현상 " 이상적인 MOSFET의 동작에서 pinch-off 지점 이후로 drain 전압이 증가해도 drain 전류가 포화됨에 따라 일정하게 유지된다. 하지만 실제로는 drain 전압이 증가함에 따라 pinch-off region이 늘어나 채널길이가 짧아짐에 따라 drain 전류가 증가하게 된다. 이는 depletion 영역이 증가하고 채널길이가 짧을수록 저항이 감소하기 때문이다. 이에 따라 포화 전류식은 아래와 같이 바뀐다. ※ Early Voltage = V(A) = 1/λ Long channel에서는 pinch-off 지점과 drain 사이 거리가 전체 채널 길이 대비..

최근 공정이 미세화되어 누설 전류가 생기는 현상이 발생한다. 누설전류가 발생하면 동작 속도가 느려지고 소자의 성능이 저하된다. 이러한 현상을 short channel effect라고 한다. 본 포스팅에서는 SCE의 대표적인 4가지인 DIBL, GIDL, Velocity Saturtion (속도포화), Hot Carrier Injection 효과에 대해 알아보자. 0. Short Channel Effect (단채널효과) 반도체 소자가 작아질수록 같은 웨이퍼 면적에 더 많은 칩을 생산할 수 있어 원가절감이 되고, 소자가 미세화 됨에 따라 속도 증가 및 전력 소모가 감소하여 성능이 개선된다. 하지만 MOSFET에서 채널 길이가 너무 짧아져서 전기장과 공핍층의 중첩이 발생하여 누설 전류가 생기는 현상이 발생하는..

앞서 살펴보았듯 MOSFET은 4단자 소자이다. 일반적으로 MOSFET의 동작을 설명할 때에는 Body, 즉 기판을 고려하지 않고 Gate, Source, Drain 3개의 소자로 설명하곤 한다. 이는 Body 단자를 접지로 가정하고 설명하여 그런 것이다. Body Effect는 그 이름에서도 예상할 수 있듯 Body 단자에 의해 발생하며 이는 간단히 설명하면 Vth 문턱전압을 제어하는 방법이다. 이때, Body란 MOSFET의 기판을 뜻하며 nmos의 경우 p-substrate, pmos의 경우 n-substrate를 의미한다. 0. Body Effect - 기판효과 Body Effect란 MOSFET의 Body에 역방향 바이어스, 즉 음의 전압을 인가하여 Vth(문턱전압)이 높아지는 현상이다. 이는 ..

가장 대표적이면서 기본적인 반도체 소자인 모스펫(MOSFET)과 그 동작원리에 대해 알아보자. 1. 모스펫, MOSFET 이란? 모스펫(MOSFET)은 Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor의 줄임말로 gate에 인가하는 전압에 따라 특성이 변하는 4단자 소자이다. # 구조 기본적인 MOSFET의 구조(nmos)는 아래와 같다. Gate, Source, Drain, Body로 4개의 단자가 있다. MOSFET을 수직방향으로 자른다고 생각하면 위의 구조에서 알 수 있듯 Metal - Oxide - Semiconductor 의 층을 이루기 때문에 MOSFET이라는 이름이 생긴 것이다. 위의 구조에서 n형 도핑, p형 도핑을 서로 바꾼 것이 pmos이다. # ..

메모리 반도체란 정보를 저장하고 기억하는 반도체로 크게 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리로 나뉜다. 휘발성 메모리는 전원이 인가된 상태에서만 저장장치로의 역할을 하고, 비휘발성 메모리는 전원이 끊겨도 데이터를 유지한다. 따라서 전체 데이터는 용량이 큰 기억장치에 저장해놓고 필요한 일부 데이터를 latency가 짧은 메모리에 옮겨 사용하게 된다. CPU ← SRAM ← DRAM ← HDD/SSD 휘발성 메모리의 예로는 SRAM, DRAM이 있고, 비휘발성 메모리의 예로는 PROM, EPROM, EEPROM, FLASH(NOR, NAND)가 있다. 메모리 반도체의 대표적인 3가지, SRAM, DRAM, NAND Flash의 기본적인 구조 및 특성에 대해 알아보자. 0. 표 하나로 정리하는 SRAM, DRAM,..