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트랜지스터 특성요동의 물리적 구조

전문가 제언: ○ 요동의 거동을 해석하는 방법 중에는 통계적 처리 방법을 이용하여 분석하는 것이 가장 일반적인 방법이다. 통계적 요동특성에서는 평균값 사이의 표준편차, 전기스펙트럼의 밀도 등이 파라미터가 된다.

○ 요동의 표준편차와 주진동수는 입자크기와 분포에 영향을 주기 때문에 이를 해석하는 것이 요동의 거동을 이론적으로 해석하는 기본이 된다. 이러한 요동의 분포는 종종 Rosin-Rammler 분포와 Gaussian분포와의 비교로 많이 해석되고 있다.

○ MOSFET 단면구조전계효과 트랜지스터(FET)는 게이트 전극에 전압을 인가하여 채널의 전계에 의해 전자 등이 흐르는 게이트를 발생시키는 원리로서 소스, 드레인의 전류를 제어하는 트랜지스터이다.

○ 이것은 논리회로 소자의 집적회로에 이용되고 있을 뿐만 아니라 아날로그 스위치와 전자 볼륨에도 응용되고 있다. 극초단파 이상에서는 실리콘보다 캐리어 이용도가 좋은 갈륨비소(GaAs)와 같은 화합물 종류의 반도체를 이용한 FET가 많이 이용되고 있다.

○ 4단자 FET의 경우는 소스, 게이트, 드레인, 벌크로 구성되고 3단자 FET의 경우는 소스, 게이트, 드레인의 구성으로 되어 있지만 대칭형 소자이기 때문에 소스와 드레인의 구조적 차이는 없고 단지 전압을 인가할 경우 2단자와 달리 n형이면 고전압쪽이 드레인 저전압쪽이 소스이고 p형이면 그 반대가 된다.

○ 이와 같이 문턱전압(Vth)이나 소재에 의해 구별되는 다양한 종류의 전계효과 트랜지스터가 존재하고 있지만 아직까지는 실리콘을 이용한 MOS(Si-CMOS)가 가장 많이 사용되고 있다.

○ 향후에는 요동의 거동을 이론적해석이나 실험을 통해 더욱 간단명료하게 통제하는 법을 연구하여 소재나 소자설계에 활용할 수 있기를 바라며, 또한 이를 통한 소자의 물리적 구조를 규명하여 새로운 반도체 소자 개발에 공헌하기를 기대하는 바이다.

저자: Tomohisa MIZUNO
자료유형: 학술정보