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전력용 MOSFET 의 전극간 정전용량의 물리적 모델링

전문가 제언: ○ 반도체 소자와 관련되는 정전용량은 소자 및 회로의 기하학적 설계에 따라 달라지지만 ① 전극간정전용량(interelectrode capacitance), ② 하부, 측면부, 채널모서리 부분의 형태에 따라 형성되는 접합부정전용량(junction capacitance), ③ 수평방향 확산에 의한 정전용량(overlap capacitance), ④ 회로구성방식(fringing, sidewall, planar 등)에 따라 형성되는 회로정전용량(routing capacitance)으로 나눌 수 있다.

○ 이 글에서는 전극간 정전용량의 범주에 속하는 것을 분석하였으며 MOSFET를 3포트(port) 소자로 보고 모델링 하였다.

○ 전극간 정전용량은 비선형적 특성을 가지고 있으며 단자간 전압에 따라 변화한다. 이로 인하여 모델링이 용이하지 않은 연구대상이 되고 있는 것이다.

○ 더구나 MOSFET의 설계구조가 단채널이중게이트(Short-Channel Double-Gate), 울타리게이트(Gate-All-Around) 등 다양한 형태가 되면서 모델링 기법도 더욱 복잡하고 정교한 형태로 제시되고 있다.

○ 이러한 모델링은 소자를 설계함에 있어서 실재 응용시의 회로작동 및 반응을 예측하는데 필수 요소가 되고 있으며 정확한 모델링 능력 보유 여부가 설계 및 제조의 경쟁력 보유 여부로 직결된다. 특히 설계 혹은 설계도구가 상당한 시장을 형성하고 있다. 국내 IT 산업은 이 분야에서도 세계 선두주자가 되어야 할 것이다.

저자: Rae, Stepaphane ; Davat, Benard
자료유형: 학술정보