분류 전체보기31 <MOSFET>1. MOSFET 정성적 해석, 동작원리 이번 포스팅에서는 MOS junction을 이용한 MOSFET에 대하여 알아보자. MOSFET : Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor 이다. 모스펫은 기존 MOS구조에 전자의 공급원 역할을 하는 Source와 전자가 빠져나가는 Drain이 결합된 형태이다. 전자는 source → drain으로 이동하고 이는 drain → source로 $I_D$ 전류의 흐름을 만든다. 우리는 금속에 가해진 $V_G$에 따라 MOS에서 발생하는 여러가지 mode에 대하여 배웠다. 이 mode를 source와 drain사이에 흐르는 전류의 흐름을 제어하는 것이 모스펫이다. 그렇다면 $V_G$에 따른 mode별 MOSFET의 동작 특성을 알아보자. Off-state $V_.. 2023. 2. 19. <MOS>5. 비 이상적 효과들에 의한 C-V 특성 변화 이번 포스팅에서는 MOS를 실제상황을 고려하여 이상적인 경우와 C-V특성이 얼마나 달라지는지 알아보도록 한다. 우리가 지금까지 알아본 MOS의 다양한 특성들은 이상적인 경우만을 고려한 것이다. 그렇다면 비이상적 효과를 고려한 C-V 특성은 어떻게 될까 위의 C-V 특성 그래프는 ideal한 경우와 non-ideal한 경우의 그래프를 겹쳐서 그린것이다. 그렇다면 어떤 비이상적인 특성들로 인해 C-V 특성이 위와 같이 변하는지 알아보자. 1. Oxide Charge 우리는 지금까지 Flat Band 상황에서 반도체 내의 Charge는 0이라고 했다. 그렇다면 금속에 대응하는 charge가 존재하지 않는 문제가 발생한다. 실제 상황에서는 금속에 대응하는 charge가 존재한다. 그것이 바로 Oxide Char.. 2023. 2. 19. <MOS> 4. Capacitance-Voltage 특성 앞선 챕터 마지막에서 우리는 DC전압인 $V_G$에 대한 $Q_s$를 살펴보았다. 이번 시간에는 특정 DC전압 $V_G$를 인가한 operation mode에 AC small signal을 인가하여 이때 capacitance가 어떻게 변화하는지 살펴보고, 이를 C-V특성으로 표현해볼 것이다. 들어가기에 앞서 이전 챕터를 공부했다면 다들 인가한 $V_G$(DC)에 의해 특정 operation mode의 MOS capacitor가 되고, $V_G$에 의해 생성된 $Q_m$와 $Q_m$에 대응하는 $Q_s$가 존재함을 알 것이다. 이번 챕터에서는 여기에 추가적으로 small signal(AC)을 인가하여 $V_G$를 조금씩 바꿔주고, 이에 따라 $Q_m, Q_s$가 조금씩 바뀌는 것을...그리고 이에 따라 c.. 2023. 2. 19. <MOS> 3. Operation modes 수식 유도 " 1. MOS 구조의 정성적 해석"에서 MOS capacitor에 인가한 $V_G$(gate voltage)에 따라, 3가지 operation mode(accumulation, depletion, inversion mode)를 정의했다. 이번 챕터에서는 직전 챕터에서 유도한 parameter들을 활용하여 operation mode들을 수식으로 유도해볼 것이다. $ $ 아래의 두 개의 parameter 활용하여 수식을 유도할 것이니, 아래의 관계식이 잘 기억이 나지 않는다면 이전 챕터를 꼭 공부하고 오기를 바란다. ① $V_G < 0 < V_{FB}$일 때: Accumulation mode 위는 accumulation mode의 MOS capacitor로, 이전에 배웠다시피 (+) charge의 hole.. 2023. 2. 19. <MOS> 2. Parameter & gate bias 앞으로 배울 MOS 의 수식 전개에 앞서 몇가지 파라미터의 정의와 그 의미에 대해서 살펴보겠습니다. 1. surface potential mos capacitor에서 Si쪽의 에너지 밴드 다이어그램의 휘어짐 정도를 나타내는 파라미터입니다. 기호는 $\phi_{s}$ 로 쓰고 Si의 workfunction과 지칭이 같아서 햇갈릴 수 있지만 에너지밴드 다이어그램의 휘어짐을 나타내는 파라미터로도 사용됩니다. 위 에너지밴드 다이어그램은 기준을 intrinsic fermi level과 fermi level의 차이인 $E_{i}$ - $E_{F}$ 로 휘어짐의 정도를 나타냈지만 다른 에너지 레벨을 기준으로 삼아 $\phi_{s}$ 를 표기할 수 있습니다. 2.$\phi_{fp}$ Bulk에서 $E_{Fi}$와 $E.. 2023. 2. 19. <MOS> 1. MOS 구조의 정성적 해석 반도체에 관심이 있는 사람이라면 MOS라는 단어를 어디선가 한 번은 들어보았을 것이다. 그렇다. 바로 MOSFET에서의 MOS이다. 간단히 설명하자면, MOS는 Metal Oxide Semiconductor의 준말로 반도체를 다룰 때 가장 중요한 소자인 MOSFET의 구조가 MOS이다. 이번 시간에는 이후에 배우게 될 MOSFET을 이해하기에 앞서 MOS 구조에 대한 정성적인 해석과 Energy band diagram을 그려보고 전압을 인가했을 때의 특징에 대해 알아볼 것이다. Structure 위의 구조는 MOS Capacitor의 구조이다. MOS capacitor의 구조는 앞서 이야기했듯이, metal + oxide + semiconductor의 구조이다. $ $ 우선, metal부터 살펴보자. M.. 2023. 2. 19. 이전 1 2 3 4 5 6 다음
