macroscopic model, for metal–semiconductor interface, 417, 418
금속-반도체 계면에 대한 거시적 모델
majority carrier situations characterization, 250
다수 캐리어 상황에 대한 특성분석
circuit with resistor and battery, 210
저항과 전지를 포함하는 회로
dynamics, 228–31
동역학
equation set, 211
방정식 모음
integrated resistor, 214–18
집적 저항
semiconductor bar under voltage, 212–14
전압이 인가된 하에서의 반도체 막대(bar)
many-body effects, 72
다체(many-body) 효과
Maxwell–Boltzmann distribution function, 16
맥스웰-볼츠만(Maxwell-Boltzmann) 분포 함수
Maxwell–Boltzmann statistics, 92, 286
맥스웰-볼츠만(Maxwell–Boltzmann) 통계
Maxwellian distribution, 174, 175, 391
맥스웰 분포
mean free path, 136, 147, 148, 183, 391
평균 자유 행로
metal-insulator transition, 72
금속-부도체 천이
metallurgical junction, PN diode, 283
n형과 p형 반도체의 경계(metallurgical junction), PN 다이오드
metal–metal junction, in thermal equilibrium
열 평형 상태에서의 금속-금속 접합
built-in potential, 372
내부에 형성된(built-in) 전위
electric field, 372, 374
전계
electrostatic potential and potential energy, 372, 374
정전위와 퍼텐셜 에너지
energy band diagram, 372, 373
에너지 밴드 다이어그램
local vacuum energy, 375
국부적인 진공 에너지
local work function, 374, 375
국부적인 일 함수
photoelectric effect, 374, 375
광전 효과
volume charge density, 372, 374
부피 전하 밀도 (단위 부피당 전하량)
work functions, 372, 373
일 함수(work function)
metal–oxide–semiconductor field-effect transistor (MOSFET),
563, 821
MOSFET(금속산화물반도체 전계효과트랜지스터)
bipolar issues
양극성 이슈
floating-body effects, in SOI MOSFETs, 798–801
플로팅 바디(몸체) 효과, SOI MOSFET(금속산화물반도체 전계효과트랜지스터)
latch-up, 796–8
렛치-업(latch-up)
snap-back and breakdown characteristics, 801–2
스냅-벡 및 항복 특성
channel region, 533
채널 영역
charge–voltage characteristics see charge–voltage characteristics
전하-전압 특성
circuit symbol for, 534
회로 기호(심벌)
constant field scaling, 670–2
일정한 전계를 기준으로 하는 소자 스케일링
constant voltage scaling, 672–3
일정한 전압을 기준으로 하는 소자 스케일링
current–voltage characteristics see current–voltage characteristics, ideal MOSFET
이상적인 MOSFET의 전류-전압 특성
design, 681
설계
and CMOS, 683
그리고 CMOS
double-gate MOSFET, 691
게이트가 두개인 MOSFET
early integrated n-channel MOSFET, 681, 682
초창기 집적 n채널 MOSFET
early PMOS, 681
초창기 PMOS
ET–SOI MOSFET, 690
극도로 얇은 SOI층를 갖는 MOSFET
GAA–MOSFET, 691
GAA-MOSFET (게이트가 채널을 사방으로 모두 둘러싼 MOSFET)
gate sidewall spacers, 683
게이트 측벽 스페이서(sidewall spacer)
heavily doped polysilicon gate, 682
진하게 도핑된 폴리실리콘 게이트
non-Si channel materials, 692
비 실리콘 채널 물질
p-type MOSFET, 681
p형(정공을 주된 캐리어로 하는) MOSFET
self-aligned design, 682
자가 형성 디자인
self-aligned silicides, 683–4
자가 형성된 실리사이드
silicon-on-insulator, 686
실리콘 온 인슐레이터(SOI, 절연층 위에 실리콘층이 형성된 구조)
SOI MOSFET, 686
SOI MOSFET(금속산화물반도체 전계효과트랜지스터)
source and drain extensions, 683
소스와 드레인 확장(extension)
strained n-channel and p-channel MOSFET, 687–8
전자 혹은 정공을 주된 캐리어로 갖는 채널 물질의 격자 구조가 이완 혹은 수축된 MOSFET
super-steep retrograde body doping, 685
바디(몸체)의 급격한 역행 도핑(super-steep retrograde doping)
electric field distribution, 647
전계 분포
features, 533
특징
gate length, 532
게이트 길이
gate width, 532
게이트 폭
generalized scaling, 673–5
일반화된 소자 스케일링
high-field effects
높은 전계에 의한 효과
electrostatics of velocity saturation region, 647–51
속도 포화 영역에서의 정전계
gate-induced drain leakage, 661–4
게이트 전압에 의한 드레인 전류 누설 현상 (GIDL)
hot electrons, 647
열 전자
impact ionization and substrate current, 651–7
임펙트(Impact) 이온화와 기판 전류
output conductance, 657–61
출력 전도성
inversion layer transport, 595–6
반전 영역에서의 캐리어 수송
body effect, 541
몸체 효과(body effect)
channel voltage, 539
채널 전압
gradual-channel approximation, 540, 541, 597–8
점진적 채널(gradual channel) 근사(GCA)
local gate voltage overdrive, 538
국부적인 게이트 전압 오버드라이브(과도한 게이트 바이어스 인가)
sheet carrier concentration, 538
시트(sheet) 캐리어 농도
sheet-charge approximation, 539, 596
시트(sheet) 전하 근사
sheet-charge density, 539
시트(sheet) 전하 밀도(면전하 밀도)
validity of approximations, 599–601
근사의 타당성
nonideal effects see nonideal effects, MOSFET
MOSFET에서의 비이상적 현상(효과)들
on and off states, 667–9
온 및 오프 상태
qualitative operation
질적인 작용
cut-off regime, 536, 537
차단 영역
linear/triode regime, 536, 537
선형/트라이오드(triode) 동작 영역
saturation regime, 537
포화 동작 영역
water analogy, 536, 537
물의 흐름으로 이용한 비유
scaling
스케일링
energy consumption, 667
에너지 소모량
historical perspective, 675–80
역사적 고찰
Moore’s law, 665
무어의 법칙(Moore’s law)
performance, 665–6
성능
short-circuit current-gain cut-off frequency, fT
단락회로(short-circuit)에 대한 전류이득(current gain)의 차단 주파수(cut-off frequency)
bias dependence, 569
바이어스 의존성
Bode plot, 569
보드(Bode) 선도
circuit configuration, 567, 568
회로 구성
delay time, 570
지연 시간
drain current, 570
드레인 전류
gate and drain currents, 568
게이트와 드레인의 전류
transit time, 570–1
주행 시간
small-signal equivalent circuit model, 566
소신호 등가 회로 모델
back transconductance, 565
벡(back) 전달전도성(transconductance, 트랜스컨덕턴스)
DC bias situation, 564, 565
직류 바이어스(DC bias) 상황
output conductance, 565, 566
출력 전도성
saturation regime, 567
포화 동작 영역
small-signal situation, 564, 565
소신호 상황
transconductance, 565
전달전도성(transconductance, 트랜스컨덕턴스)
spatial coordinates, 535
공간 좌표
switching, 667–9
스위칭
metal–oxide–semiconductor (MOS) structure
금속산화물반도체 (MOS) 구조
under bias, 451–3
바이어스 하에서의
accumulation, 453, 456–7
축적
depletion, 453–5
공핍(depletion, 디플리션)
flatband, 453, 455–6
플렛밴드(Flatband)
inversion, 459–62
반전
threshold, 453, 457–9, 460
문턱 전압
characterization, 441, 442
특성화/특성분석
dynamics of
동역학
deep depletion, 471–5
과도한 공핍(디플리션)
high-frequency C–V characteristics, 469–71, 472
고주파 C-V(커패시턴스-전압) 특성
quasi-static C–V characteristics, 465–9
유사(준) 정전계에서의 커패시턴스-전압(C-V) 특성
general model, 465
일반적인 모델
nonideal effects
비이상적 효과(현상)
interface states, 493–8
계면 상태
oxide charge, 489–93
옥사이드 내 전하(oxide charge)
on p-type substrate, 441, 442
p형 반도체 기판 위에
surface roughness, Si/SiO2 interface, 440
표면 거칠기(roughness), Si/SiO2 계면
three-terminal MOS structure
3 단자 MOS(금속산화물반도체) 구조
back-bias effect, 483
벡-바이어스 효과 (=바디 효과)
body effect, 485
몸체 효과(body effect)
energy band diagram, 480
에너지 밴드 다이어그램
evolution of, 481
진화(변화)
feature of, 479
특징
gate-to-body voltage, 483
게이트-바디 간 전압
inversion layer, 479
반전 영역
MOSFET, 483–5
MOSFET(금속산화물반도체 전계효과트랜지스터)
shift in VT, 485
VT의 이동
threshold voltage, 482
문턱 전압
weak inversion and subthreshold regime
약한 반전과 서브스레쉬홀드 동작영역
electron charge, 478
전자의 전하량
ideality factor, 478
이상성 요소(ideality factor)
inverse subthreshold slope, 478
서브스레쉬홀드 기울기(subthreshold slope)의 역수
OFF current, 476
오프 전류
subthreshold current, 476
서브스레쉬홀드 전류
subthreshold swing, 478
서브스레쉬홀드 스윙(subthreshold swing)
voltage dependence, 477
전압의 의존성
at zero bias
제로 바이어스(zero bias)에서
electrostatics see electrostatics
정전계
energy band diagrams, 442, 443, 444
에너지 밴드 다이어그램
Fermi level, 442
페리미 준위(준위)
net effect, 444
진성(전체적인) 효과
metal–semiconductor field-effect transistor (MESFET),
821
금속반도체 전계효과트랜지스터(MESFET)
metal–semiconductor interface
금속-반도체 계면
atomistic model for, 417, 418
원자 모형(모델)
energy band diagrams, 418, 419
에너지 밴드 다이어그램
macroscopic model for, 417, 418
거시적인 모델
metal–semiconductor junctions, 369
금속-반도체 접합
electrostatics
정전계
depletion approximation, 380, 383
공핍(드플리션) 근사
electric field, 381, 382
전계
electrostatic potential, 381–3
정전위
equilibrium carrier concentrations, 381, 383
평형상태에서의 캐리어 농도
first-order model, 380
1차 근사 모델
quasi-neutral region, 380
유사 중성(준중성) 영역
space-charge region, 380
공간 전하 영역
volume charge density, 381
부피 전하 밀도(단위 부피당 전하량)
nonideal Schottky barrier height, 416–19
비이상적 쇼트키(Schottky) 장벽 높이
in thermal equilibrium
열 평형 상태에서
electron affinity, 376
전자 친화도
energy band diagrams, 376, 377
에너지 밴드 다이어그램
Schottky barrier height, 378–80
쇼트키(Schottky) 장벽 높이
Schottky–Mott relation, 378
쇼트키-모트(Schottky-Mott) 관계
metals, insulators and semiconductors, 21–3
금속, 부도체 및 반도체
Microprocessors
마이크로프로세서
average transistor cost, 665, 666
트랜지스터의 평균 가격
clock frequency, evolution of, 666
클록 주파수의 변화
minority carrier charge, 732–5
소수 캐리어 전하
minority carrier injection and extraction, PN junction diode,
293–4
소수 캐리어 주입 및 추출, PN 접합 다이오드
minority carrier situations
소수 캐리어 상황
characterization, 218
특성화/특성분석
continuity equation, 219
연속 방정식
diffusion and bulk recombination in a “long” bar, 220–5
긴 구역에서의 확산과 벌크(bulk) 재결합
diffusion and surface recombination in a “short” bar, 225–7
짧은 구역에서의 확산과 표면 재결합
diffusion, drift and recombination in short bar, 253–5
짧은 구역에서의 확산, 표동 및 재결합
dynamics, 231–7
동역학
equation set, 220
방정식 모음
length scales, 227–8, 255–60
길이 조절
low-level injection, 218
낮은 수준(low level)의 주입(injection)
mobile charge, 153
움직일 수 있는 전하
mobility, 137
이동도
mobility degradation, in short-channel MOSFET, 614–20
채널이 짧은 MOSFET에서의 캐리어 이동도 열화
Moore’s law, 665
무어의 법칙(Moore’s law)
MOS polysilicon gate stack, 639
MOS 폴리실리콘 게이트 스택(Stack)
MOS structure see Metal–oxide–semiconductor (MOS) structure
MOS(금속산화물반도체) 구조
Mott transition, 67, 71, 72
모트(Mott) 전이(transition)
multiplication coefficient, 247, 248
증배 계수