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소개
MOSFET, MOSCAP 측정 실험 Report 입니다. (A+ 받은 Report 입니다.)목차
1. 서론
2. 배경지식
3. 실험과정
4. 결과 및 고찰본내용
Abstract
본 실습에서는 크게 MOSFET의 I-V 및 C-V 특성 2가지를 분석하였다. 첫번째, Keithley 4200-SCS를 이용하여 MOSFET의 각 Gate, Drain에 인가한 Voltage에 따른 Current를 분석하였고 ID-VGS curve를 통해 On-off ratio, Threshold Voltage, Subthreshold swing, Mobility, DIBL 현상을 확인하였다. 또한 Drain에 Voltage를 인가해 Current 변화를 확인하는 ID-VDS curve를 통해 Threshold voltage 전후의 ID값과 Pinch-off를 확인할 수 있었다. 두번째, MOSFET Gate Oxide의 Voltage에 따른 Capacitance의 변화를 분석하였다. Z(impedance)왿 Theta를 이용하여 Frequency를 도출하고 C-V를 측정한 결과, Vg<0에서는 Accumulation 현상에 따른 Capacitance 값이 증가하고 Vg>0에서는 Depletion 현상에 따른 Cox 및 Cdep이 나타나 Capacitance가 감소했다. 또한 Low Frequency에서는 Cox에 의한 영향만이 존재해 Capacitance가 다시 상승하지만, High Frequency에서는 Depletion region이 최대가 되어 Cox 및 Cdep의 영향 때문에 낮은 Capacitance를 가지게 된다.
1. 서론
Transistor는 전류나 전압 흐름을 조절해 증폭 또는 스위치 역할을 하는 반도체 소자이다. Transistor는 크게 Gate에서 전류를 조절하는 BJT왿 전압을 조절하는 MOSFET이 있다.
Transistor 측정은 전류가 빠르게 흐르는지 확인하고 Resistance를 도출하기 위해 하며, 도출된 값을 통해 Channel에 미치는 요소들을 확인한다.참고자료
· https://news.samsungdisplay.com/23538, Samsung Display Newsroom, “트랜지스터 알아보기”
· http://www.ktword.co.kr/test/view/view.php?m_temp1=5396
· Apollowave, Probe test solution
· https://kr.tek.com/keithley-4200a-scs-parameter-analyzer
· 유창준, KR20110102763A, “반도체 소자의 contact plug 형성방법”
· https://blog.naver.com/namgoocha/220148839850,
· “TLM을 이용한 접촉저항 구하기”
· https://news.skhynix.co.kr/post/threshold-voltage-mosfet-operation
· https://zzoonijjoons.tistory.com/48
· https://it-learning.tistory.com/45,“Subthershold 영역과 Vth roll off”
· Hakkee Jung, “Relation of Oxide Thickness and
· DIBL for Asymmetric Double Gate MOSFET” JKIICE Vol.20, No4: 799-804Apr. 2016
· https://m.blog.naver.com/dia830/220236664351,
· “DIBL과 반도체의 미래”
· 박인규 외 4인, 재료과학과 공학 p.731
· https://e-funny.tistory.com/78, “MOS Capacitor의 동작원리왿 이해”
· https://ojt90902.tistory.com/98?category=711915
· “MOS CAPACITOR의 Surface Accumulation
· https://ojt90902.tistory.com/123?category=711915
· “MOS CAPACITOR의 Inversion”
· Chenming Calvin Hu, “Modern Semicondutor Devices for Intergrated Circuits” pp. 157-183
· https://e-funny.tistory.com/79, “MOS Capacitor C-V 특성 그래프”
· https://e-funny.tistory.com/80, “MOS Capacitor – Oxide Charge왿 Poly-Si Gate Depletion”태그
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Easy Ai 요약
이 문서는 MOSFET의 I-V 및 C-V 특성을 분석한 실습 보고서이다. MOSFET은 전압 제어용 소자로 Gate, Source, Drain의 3단자로 구성되어 있으며, Gate에 인가되는 전압으로 Source왿 Drain의 전류 흐름을 제어할 수 있다. 본 실습에서는 Keithley 4200-SCS를 이용하여 MOSFET의 각 Gate, Drain에 인가한 Voltage에 따른 Current를 분석하였고, ID-VGS curve를 통해 On-off ratio, Threshold Voltage, Subthreshold swing, Mobility, DIBL 현상을 확인하였다. 또한 Drain에 Voltage를 인가해 Current 변화를 확인하는 ID-VDS curve를 통해 Threshold voltage 전후의 ID값과 Pinch-off를 확인할 수 있었다.
MOSFET Gate Oxide의 Voltage에 따른 Capacitance의 변화도 분석하였다. Z(impedance)왿 Theta를 이용하여 Frequency를 도출하고 C-V를 측정한 결과, Vg<0에서는 Accumulation 현상에 따른 Capacitance 값이 증가하고 Vg>0에서는 Depletion 현상에 따른 Cox 및 Cdep이 나타나 Capacitance가 감소했다. 또한 Low Frequency에서는 Cox에 의한 영향만이 존재해 Capacitance가 다시 상승하지만, High Frequency에서는 Depletion region이 최대가 되어 Cox 및 Cdep의 영향 때문에 낮은 Capacitance를 가지게 된다.
본 실습을 통해 MOSFET의 I-V 및 C-V 특성을 종합적으로 분석할 수 있었으며, 반도체 소자의 동작 원리왿 성능을 이해할 수 있었다. 이러한 실습 경험은 향후 반도체 소자 설계 및 분석에 도움이 될 것으로 기대된다. -
자료후기
Ai 리뷰MOSFET의 특성을 종합적으로 분석하여 반도체 소자의 동작 원리왿 성능을 이해할 수 있는 실험 내용이다. -
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