I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   11 ,   No .   1 Feb r u ar y   2021 ,   p p .   240 ~ 248   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 11 i 1 . pp 2 4 0 - 248           240       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   A n a l y s i s   o f   s u b t h r e s h o l d   s w i n g   i n   j u n c t i o n l e s s   d o u b l e   g a t e   M O S F E T   u s i n g   s t a c k e d   h i g h - k   g a t e   o x i d e       H a kk ee   J un g   De p a rtme n o f   El e c tr o n ic   E n g in e e rin g ,   Ku n sa n   Na ti o n a U n i v e rsity Re p u b li c   o f   Ko re a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Mar   9 ,   2 0 20   R ev i s ed   J u n   2 3 ,   20 20   A cc ep ted   J ul   11 ,   2 0 20       I n   t h i s   p a p e r ,   t h e   s u b t h r e s h o l d   s w i n g   w a s   o b s e r v e d   w h e n   t h e   s t a c k e d   h i g h - k   g a t e   o x i d e   w a s   u s e d   f o r   a   j u n c t i o n l e s s   d o u b l e   g a t e   ( J L D G )   M O S F E T .   F o r   t h i s   p u r p o s e ,   a   s u b t h r e s h o l d   s w i n g   m o d e l   w a s   p r e s e n t e d   u s i n g   t h e   s e r i e s - t y p e   p o t e n t i a l   m o d e l   d e r i v e d   f r o m   t h e   P o i s s o n   e q u a t i o n .   T h e   r e s u l t s   o f   t h e   m o d e l   p r e s e n t e d   i n   t h i s   p a p e r   w e r e   i n   g o o d   a g r e e m e n t   w i t h   t h e   t w o - d i m e n s i o n a l   n u m e r i c a l   v a l u e s   a n d   t h o s e   f r o m   o t h e r   p a p e r s .   U s i n g   t h i s   m o d e l ,   t h e   v a r i a t i o n   o f   t h e   s u b t h r e s h o l d   s w i n g   f o r   t h e   c h a n n e l   l e n g t h ,   s i l i c o n   t h i c k n e s s ,   g a t e   o x i d e   t h i c k n e s s ,   a n d   d i e l e c t r i c   c o n s t a n t   o f   t h e   s t a c k e d   h i g h - k   m a t e r i a l   w a s   o b s e r v e d   u s i n g   t h e   d i e l e c t r i c   c o n s t a n t   a s   a   p a r a m e t e r .   A s   a   r e s u l t ,   t h e   s u b t h r e s h o l d   s w i n g   w a s   r e d u c e d   w h e n   t h e   h i g h - k   m a t e r i a l s   w e r e   u s e d   a s   t h e   s t a c k e d   g a t e   o x i d e   f i l m .   I n   t h e   c a s e   o f   t h e   a s y m m e t r i c   s t r u c t u r e ,   t h e   s u b t h r e s h o l d   s w i n g   c a n   b e   r e d u c e d   t h a n   t h a t   o f   t h e   s y m m e t r i c   J L D G   M O S F E T   w h e n   t h e   d i e l e c t r i c   c o n s t a n t   o f     t h e   b o t t o m   s t a c k e d   o x i d e   f i l m   w a s   g r e a t e r   t h a n   t h a t   o f   t h e   t o p   s t a c k e d   o x i d e   f i l m .   I n   t h e   c a s e   o f   t h e   a s y m m e t r i c   s t r u c t u r e ,   t h e   s u b t h r e s h o l d   s w i n g   c o u l d   b e   a l s o   r e d u c e d   b y   a p p l y i n g   t h e   b o t t o m   g a t e   v o l t a g e   l o w e r   t h a n   t h e   t o p   g a t e   v o l t a g e .   K ey w o r d s :   As y m m etr ic     Dielec tr ic  co n s ta n t     Do u b le  g ate   J u n ctio n less   Su b t h r esh o ld   s w i n g   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Hak k ee   J u n g ,     Dep ar te m en t o f   E lectr o n ic  E n g in ee r i n g ,   Ku n s a n   Natio n al  U n i v er s it y ,   5 5 8   Dae h an g r o ,   Gu n s a n ,   C h o n b u k   5 4 1 5 0 ,   R ep u b lic  o f   Ko r e a.   E m ail:  h k j u n g @ k u n s an . ac . k r       1.   I NT RO D UCT I O N     R ec en t l y ,   in te g r ated   cir cu it  te ch n o lo g y   i s   f o c u s ed   o n   h ig h   s p ee d   o p e r atio n ,   lo w   p o w er   co n s u m p t io n   an d   lar g ca p ac ity   b y   r ed u ci n g   tr an s is to r   s ize.   Ma j o r   s em ic o n d u cto r   m an u f ac t u r er s   ar in v e s ti n g   e n o r m o u s   f u n d s   in   r ed u ci n g   tr an s is to r   s ize  [1 - 3 ] .   T h d ev ice  d ev elo p ed   to   o v er co m th s h o r ch an n el  ef f ec an d     th d if f icu lt y   o f   t h p r o ce s s   i n ev i tab l y   ca u s ed   b y   t h s ize  r ed u ctio n   o f   th tr a n s i s to r   is   j u n ctio n le s s   d o u b le   g ate  J L D MO S FET   [ 4 - 7 ] .   I n   th i s   s tr u ct u r e,   th er is   n o   ab r u p ch an g o f   d o p in g   d i s tr ib u tio n   b et w ee n     th s o u r ce /d r ain   a n d   th ch a n n el,   s o   it  is   ea s y   to   p r o ce s s   an d   r ed u ce   th d eg r ad atio n   o f   th s u b th r es h o ld   s w in g ,     th r es h o ld   v o lta g s h i f t,  an d   d r ai n   in d u ctio n   b ar r ier   lo w er in g   ( DI B L )   ca u s ed   b y   th tr an s i s to r   s ize   r ed u ctio n   [ 8 - 1 1 ] .   R ec en tl y ,   j u n ctio n les s   s tr u ctu r h a s   b ee n   d ev elo p ed   in   v ar io u s   f o r m s   to   r ed u ce   s u c h     s h o r ch an n el  ef f ec [ 1 2 - 1 4 ] .   Ho w ev er ,   d u to   th s ca lin g   ef f ec t,  th r ed u ctio n   o f   tr an s i s to r   s ize  in ev itab l y   d ec r ea s es  th g ate  o x id t h i ck n e s s ,   w h ic h   ca u s ed   t h s h o r ch an n el  ef f ec b y   t h h o ca r r ier ,   s u ch   as     th in cr ea s o f   p ar asit ic  cu r r e n t to   th g ate  o x id a n d   th i n cr ea s o f   p o w er   co n s u m p tio n   [ 1 5 - 1 6 ] .     I n   o r d er   to   s o lv th is   p r o b lem ,   s t u d y   w a s   co n d u c ted   to   u s h i g h - k   m ater ials   a s   t h g ate  o x id e     f il m   [ 17 - 19 ] .   I n   ad d itio n ,   m a n y   s tr u ctu r al  s t u d ies  h av b ee n   co n d u cted   in   t h ca s o f   d o u b le  g ate  MO S FE T   to   r ed u ce   th s h o r ch an n el   ef f ec ts   s u ch   as  u s i n g   t w o   ch an n el  m ater ials   o r   t w o   g a te  m etals  [ 2 0 - 2 2 ] .     Ho w e v er ,   h ig h - k   m ater ials   h av d is ad v a n ta g in   t h at  it   is   n o s u p er io r   to   s ilico n   d io x id in   f o r m in g   an   in ter f ac w it h   s ilico n   u s ed   as  ch an n el.   I n   o r d er   to   o v er co m th e s d r a w b ac k s ,   t h is   p ap er   an al y ze s     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       A n a lysi s   o f su b th r esh o ld   s w in g   in   ju n ctio n less   d o u b le  g a te  MOS F E T   ...  ( Ha kk ee   Ju n g )   241   th s u b t h r es h o ld   s w i n g   o f   J L DG   MO S FET   u s in g   s tac k ed   g ate  o x id f il m   w it h   a   la y e r   o f   s i lico n   d io x id e   an d   h ig h   d ielec tr ic  co n s ta n m a ter ial.   T h s u b th r es h o ld   s w in g   is   m ea s u r o f   h o w   q u ick l y   th cu r r en d ec r ea s es  w h e n   t h tr an s is to r   b ec o m es  i n   t u r n - o f f   s tat e.   I h as  g r ea i n f l u en ce   o n   leak a g c u r r en t,     p o w er   co n s u m p tio n ,   an d   o n - o f f   cu r r e n r atio .   Her e,   w w i ll  p r o p o s p o ten tial  m o d el  f o r   an al y z in g   n o o n l y   th s y m m e tr ic  b u also   t h as y m m etr ic  J L DG  M OSFET .   I n   th ca s o f   th a s y m m etr i J L DG  MO SF E T ,     th to p   an d   b o tto m   g ate  s tr u ctu r es  ca n   b f ab r icate d   d if f e r en tl y ,   a n d   th e   ap p lied   v o lta g es  o f   t h to p   an d   b o tto m   g ate  ca n   b d if f er e n t .   I s la m   et  al.   u s ed   d is tr ib u tio n   f u n c tio n   w h o s to p   an d   b o tto m   p o ten tia l   d is tr ib u tio n   i s   p r o p o r tio n al  to   th th ir d   p o w er   o f   d is p lace m e n to   an al y ze   th s u b t h r esh o ld   s w in g   o f   J L DG   MO SF E T   w i th   s tac k ed   g ate  o x id f il m   [ 23 ] .   Ho w e v er ,   o n ly   ca s es  w h er th d ielec tr ic  co n s ta n w as  s p ec if i c   w er ca lc u lated .   I n   th i s   p ap er ,   w a n al y ze   t h s u b t h r esh o l d   s w in g   o f   th e   as y m m e tr ic  J L DG  MO SF E T   f o r     th d ie lectr ic  co n s tan r a n g f r o m   3 . 9   to   8 0 ,   s u ch   as  Si O 2 ,   A l 2 O 3 ,   Y 2 O 3 ,   H f O 2 / Z r O 2 ,   L a 2 O 3 ,   an d   T iO 2   w h ic h   P r iy et  a l . [ 24 ]   u s ed   to   an al y z th tr an s f er   ch ar ac ter i s tics   o f   th j u n ctio n les s   tr an s is to r .   I n   ad d itio n ,   t h p o ten t ial  d is tr i b u tio n   m o d el  o f   th e   as y m m e tr ic  j u n ctio n - b ased   d o u b le  g ate   MO SF E T   p r esen ted   b y   D in g   et   al.   is   m o d i f ied   to   ap p l y   f o r   t h a s y m m etr ic   J L DG   MO S FET   [ 2 5 ] .   W w ill  a n al y ze     th ch a n g o f   t h s u b th r e s h o ld   s w in g   a n d   co m p ar th s u b th r esh o ld   s w i n g s   o f   t h s y m m et r ic  an d   as y m m etr ic   s tr u ct u r es,  u s i n g   t h s u b th r e s h o ld   s w i n g   m o d el  p r o p o s ed   in   th is   p ap er .       2.   T H E     SUB T H R E SH O L S WI N G   M O DE L   O F   T H E   A SYM M E T RIC J L D G   M O SFET   Fig u r 1   s h o w s   s ch e m atic   d iag r am   o f   th as y m m e tr ic  J L DG  MO SF E T   u s ed   in   t h i s   p ap er .     T h s o u r ce   an d   d r ain   ar h ea v il y   d o p ed   w it h   n +   an d   th ch an n el  is   d o p ed   w it h   N d   1 0 19   /cm 3 .   T h p +   p o ly s ilico n   i s   u s ed   as  th g ate,   ε S i O2   is   t h d ielec tr ic  co n s tan o f   s ilico n   d io x id u s ed   to   m ai n tai n     th s u p er io r it y   o f   th i n ter f ac w it h   s il ico n ,   an d   co r r esp o n d in g   t h ic k n e s s   t S iO2  is   1   n m .   T h ε 1   an d   t ox1   ar e     th d ielec tr ic  co n s ta n a n d   t h ick n e s s   o f   t h to p   g ate  o x id e,   r esp ec tiv el y ,   a n d   ε 2   a n d   t ox2   ar th d ielec tr i c   co n s ta n an d   th ic k n es s   o f   th b o tto m   g ate  o x id e,   r esp ec t iv el y .   T h d ielec tr ic  co n s tan t s ,   ε 1   an d   ε 2 ,   ar e   in     th r an g f r o m   3 . 9   to   8 0 .   T h is   co r r esp o n d s   to   d ielec tr ic  co n s tan ts   o f   co m m o n l y   u s ed   d ielec tr ic  m ater ial s   s u c h   as  SiO 2 ,   A l 2 O 3 ,   Y 2 O 3 ,   Hf O 2 / Z r O 2 ,   L a 2 O 3 ,   an d   T iO 2 V gt   an d   V gb   ar th g a te  v o lta g es  o f   t h to p   an d   b o tto m ,   r esp ec tiv el y ,   a n d   t h s a m 0 . 1   V   is   u s ed   i n   t h i s   p ap er .   V s   an d   V d   ar t h v o lta g e s   ap p lied   to   th s o u r ce   an d     th d r ain ,   r esp ec ti v el y .   T h p o ten tial  d is tr ib u tio n   o f   t h as y m m etr ic  J L DG  M OSFET   is   o b tain ed   u s in g     th P o is s o n   eq u atio n   an d   b o u n d ar y   co n d itio n s   as  f o llo w s   [ 25 ].           F i g u r e   1 .   S c h e m a t i c   s e c t i o n a l   d i a g r a m   o f   a s y m m e t r i c   J L D G   M O S F E T       2 2 2 2 ( , ) / ( , ) / / d s i x y x x y y N       ( 1 )     0, s yV    , g s d L y V V      1 0 ,0 si g t fb t ox y x V V Cy   2 , si si s i g b fb t ox yt x t V V Cy   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2021   :   2 4 0   -   24 8   242   w h er ε si   is   t h d ielec tr ic  co n s ta n o f   s ilico n ,   V fbt   is   t h e   f lat - b an d   v o lta g o f   t h to p   g ate,   an d   V fbb   is     th f lat - b an d   v o lta g o f   th e   b o tto m   g ate.   C ox1   a n d   C ox2   ar t h g a te  o x id ca p ac itan ce s   o f   th to p   an d   b o tto m   s id es,  w h ic h   ca n   b ex p r ess ed   as f o llo w s .     22 12 1 1 1 1 1 1 , o x S i O o x S i O b C C C C C C t        ( 2 )     T h p o ten tial d is tr ib u tio n   o b tain ed   f r o m   t h ab o v co n d itio n s   is   as  f o llo w s   f r o m   Di n g s   m o d el  [ 2 5 ] .         1 , sin d sn gg n Vx nx x y V A y LL               ( 3 )     nn k y k y n n n n n A y C e D e f k     4     ,   1 , 3 , 5 ,    0 ,             2 , 4 , 6 , d n si qN n f n n         2 2 21 2 1 2 2 22 1 12 11 ( ) ( ) ( ) ( 1 ) n s i n s i n s i n kt si n o x n n n o x si n o x n kt kt o x si n n n n o x o x si n C k C f G k C k r e Ck r C k f H k e C C k e                2 2 1 2 2 1 2 2 22 1 12 11 ( ) ( ) ( ) ( 1 ) n s i n s i n s i n s i n kt kt o x s i n s i n o x n n n kt o x n kt o x s i n n n n o x o x s i n D C k r e k C f G k e C e k r C k f H k C C k e               2 2 ,   1 , 3 , 5 ,      0 ,                                                                 2 , 4 , 6 , s g t fb t d n V V V V n G n n          2 2 ,   1 , 3 , 5 ,      0 ,                                                                 2 , 4 , 6 , s g b fb b d n V V V V n H n n          21   ,     o x o x n g C r C k n L  .     T h s u b t h r esh o ld   s w i n g   is   d ef in ed   as   t h c h an g o f   t h to p   g ate  v o lta g to   t h lo g ar it h m i v al u o f   th d r ain   cu r r e n t a n d   is   e x p r es s ed   as f o llo w s .     1 m i n         l n( 10 ) l og gt d s g t V kT SS I q V          .     ( 4 )     T h /    in   ( 4 )   is   o b tain ed   f r o m   t h d er iv ativ o f   t h p o ten tial d i s tr ib u tio n   w ith   r esp ec t to   V gt     a s       m in m in 1 , / 2 () s in si n n g t g t g x x y t Ay nx V V L                ( 5 )     () k y k y n n n nn g t g t g t A y C D ee V V V    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       A n a lysi s   o f su b th r esh o ld   s w in g   in   ju n ctio n less   d o u b le  g a te  MOS F E T   ...  ( Ha kk ee   Ju n g )   243   12 22 22 1 1 2 4 1 1 ( ) ( 1 ) n si n si ox si n ox n k t k t gt ox si n ox ox si n C k C C Vn C k r e C C k e        2 12 22 22 1 1 2 4 1 1 ( ) ( 1 ) n si n si n si kt ox si n ox n k t k t gt ox si n ox ox si n C k C e D Vn C k r e C C k e      I n   t h ca s o f   t h J L DG   MO SF E T ,   m o s t   o f   th e   d r ain   c u r r en t   m o v es   alo n g   th e   ce n tr al  a x is ,     s o   =   x m in   an d   t si /2   ar e   s u b s tit u ted   in to   ( 5 )   t o   o b tain   th /    [ 2 6 ] .   A s   r esu lt,  th s u b th r esh o ld   s w in g   m o d el   o f   ( 6 )   ca n   b o b tain ed   f r o m   ( 4 )   an d   ( 5 ) .   T h e   x min   is   s elec ted   as  t h p o s itio n   h a v in g   t h m i n i m u m   p o ten tial a m o n g   t h p o ten tial  d is tr ib u tio n s   o f   y   =   t si /2 .     1 1 / 2 3 / 2 1 2 2 22 22 1 1 1 2 2 4 l n( 10 ) si n 1 1 ( ) 1 ( ; ) n si n si n si n si mi n g n k t k t ox si n ox si n ox k t k t ox ox si n ox ox si n ox nx kT SS q n L C e k C e k C t C k e C C k e t n od d nu mbe r                  1 1 / 2 3 / 2 1 2 2 22 22 1 1 1 2 2 4 l n( 10 ) si n 1 1 ( ) 1 ( ; ) n si n si n si n si mi n g n k t k t ox si n ox si n ox k t k t ox ox si n ox ox si n ox nx kT SS q n L C e k C e k C t C k e C C k e t n od d nu mbe r                    ( 6 )     w h er k   is   th B o ltz m a n n   co n s tan a n d   T   is   th ab s o lu te  tem p er at u r e.   I n   ad d itio n ,   th co n d itio n   o f   n   3 0   in   w h ic h   A n   o f   ( 3 )   s u f f ic ien tl y   co n v er g es i s   u s ed   in   ( 6 ) .   Fig u r 2   s h o w s   t h p o ten tial  d is tr ib u tio n   alo n g   to   th ce n tr al   ax is   o b tain ed   u s i n g   ( 3 )   f o r   th ch an n el   len g th   o f   2 0   n m ,   s il ico n   t h ic k n es s   o f   1 0   n m ,   a n d   t ox1  (= t ox2 )   o f   1   n m .   A s   s h o w n   i n   Fi g u r e   2 ,   it  ca n   b o b s er v ed   th at  th er is   lar g ch a n g i n   th p o ten tial  d is tr ib u tio n   w h en   th d ielec tr ic  co n s ta n ts   o f   th to p   an d   b o tto m   g ate  o x id es  ch a n g e.   C o m p ar ed   w ith   L a 2 O 3   h av i n g   th d i elec tr ic  co n s tan o f   3 0   an d   SiO 2   o f   ab o u 4   as     th s tack ed   to p   a n d   t h b o tt o m   g a te  o x id e s ,   it  ca n   b o b s er v ed   th at   t h c h an g o f   ϕ m in   in   t h p o ten tial   d is tr ib u tio n   al s o   in cr ea s es  as  th d ielec tr ic  co n s ta n i n cr ea s es  f o r   th s a m g at v o ltag ch a n g e.     T h er ef o r e,   it  ca n   b e   s ee n   f r o m   ( 4 )   th at  th s u b th r e s h o ld   s w i n g   d ec r ea s es  as  th d ielec tr ic  co n s tan o f     th s tack ed   g ate   o x id f il m   i n c r ea s es.  Si n ce   t h c h an g in   th d ielec tr ic  co n s tan o f   th e   s tac k ed   g ate   o x id e   d ir ec tl y   af f ec ts   t h s u b th r e s h o ld   s w in g ,   t h v ar iatio n   o f   th s u b t h r es h o ld   s w in g   f o r   th ch an g o f     th d ielec tr ic  co n s tan o f   th e   s tack ed   g a te  o x id es  at  t h to p   an d   b o tto m   w ill  b o b s er v ed   u s i n g   ( 6 )   in     th is   p ap er .           Fig u r 2 .   C en tr al  p o ten tia l d is t r ib u tio n   f o r   ε ε = 4   an d   ε ε 3 0   w it h   th e   to p   an d   b o tto m   g ate  v o lta g as  p ar am eter s   o f   th a s y m m etr ic  J L DG  MO S FET     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2021   :   2 4 0   -   24 8   244   3.   SUB T H RE SH O L S WI N G   F O T H E   S T ACK E D   H I G H - k   M AT E RIAL S   I n   o r d er   to   p r o v th v alid it y   o f   ( 6 ) ,   th r esu lts   o f   t h p r ev io u s   p ap er s   ar co m p ar ed   w it h     th s u b t h r es h o ld   s w in g s   o f   t h is   m o d el  in   Fig u r e   3 .   E v en   if   th d ielec tr ic  co n s tan t s   o f   th s tack ed   to p   an d   b o tto m   g ate  o x id e s   ar ch an g ed ,   it  is   f o u n d   to   b e   in   g o o d   a g r ee m e n w it h   th m o d el  o f   o th er   p ap er s   [ 2 3 ,   2 7 ] .   Sin ce   ea c h   o f   t h m o d els   i s   in   g o o d   ag r ee m en t   w it h   t h t wo - d i m e n s io n al  s i m u la ti o n s ,   ( 6 )   is   v alid .     T h er ef o r e,   w w ill  a n al y ze   th s u b t h r es h o ld   s w in g   o f   t h as y m m etr ic  J L DG  MO S FET   ac c o r d in g   to     th d ielec tr i co n s ta n t s   o f   t h s tack ed   to p   an d   b o tto m   g ate  o x id f il m s   u s in g   ( 6 ) .             Fig u r 3 .   C o m p ar is o n s   w it h   s u b th r es h o ld   s w i n g s   o f   t h is   m o d el  an d   th p r ev io u s   p ap er s   [ 2 3 ,   2 7 ]   f o r     th J L DG  MO SF E T       T h ch an g o f   t h s u b t h r es h o ld   s w i n g   i s   s h o w n   i n   Fi g u r e   4   w h e n   th th ic k n es s es  o f   th s t ac k ed   to p   an d   b o tto m   g ate  o x id f il m s   ar th s a m as  1 ,   2 ,   an d   3   n m ,   an d   th d ielec tr ic  co n s ta n t s   ar o n l y   d if f er e n t.    As  th t h ic k n e s s   o f   th s ta ck ed   o x id la y er   in cr ea s es,  th s u b th r es h o ld   s w i n g   in cr ea s es.  I n   ad d itio n ,     th s u b t h r es h o ld   s w i n g   d ec r ea s es  a s   t h d ielec tr ic  co n s t an o f   t h s tac k ed   b o tto m   g ate  o x id i n cr ea s es.     T h r ea s o n   f o r   th is   is   th at   t h to tal  o x id ca p ac ita n ce   i n cr ea s es  a s   t h d ielec tr ic   co n s tan i n cr ea s es,   as  s h o w n   in   ( 2 ) .   T h r esu lts   ar t h s a m ev en   i f   t h d ielec tr ic  co n s ta n ts   at  t h s tac k ed   to p   an d   b o tto m   ar in ter ch a n g ed .   As  th t h ic k n es s   o f   t h o x id e   la y er   is   i n cr ea s ed ,   th s u b t h r esh o ld   s w i n g   is   m o r af f ec te d   b y   t h d ielec tr ic  co n s ta n o f   t h b o tto m   g ate  o x id e.   W h en   t h t h ick n es s   o f   t h o x id la y er   i s   r ed u ce d   to   1   n m ,   t h v ar iatio n   o f   th s u b t h r es h o ld   s w in g   d u t o   th ch an g o f   d ielec tr ic  co n s ta n is   h ar d l y   o b s er v ed   as  s h o w n   i n   Fi g u r e   4 .     I n   ad d itio n ,   th r ate  o f   ch a n g e   o f   s u b t h r esh o ld   s w i n g   ac co r d in g   to   t h ch a n g o f   d ielec tr ic  co n s tan d ec r ea s es   a s   th c h an n el  le n g th   i n cr ea s e s .           Fig u r 4 .   Su b th r es h o ld   s w i n g s   o f   th i s   m o d el  w it h   g ate  o x id th ic k n e s s   a n d   d ielec tr ic  co n s ta n t a s   p ar a m eter s   f o r   th as y m m e tr ic  J L DG  MO SF E T   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       A n a lysi s   o f su b th r esh o ld   s w in g   in   ju n ctio n less   d o u b le  g a te  MOS F E T   ...  ( Ha kk ee   Ju n g )   245   T h as y m m etr ic  J L DG  MO S FET s   ca n   b f ab r icate d   w it h   d if f er en g ate  o x id t h ic k n e s s e s   at  th to p   an d   b o tto m .   I n   F ig u r e   5 ,   t h co n to u r   g r ap h   o f   t h s u b t h r es h o ld   s w i n g s   ac co r d in g   to   t h th ic k n e s s   ch a n g o f   th s tack ed   to p   an d   b o tto m   g ate  o x id es  is   s h o w n .   T h c h a n n el   le n g t h   is   2 0   n m   a n d   th e   s ilico n   t h ic k n e s s     is   1 0   n m .             Fig u r e   5 .   C o n to u r s   o f   s u b th r es h o ld   s w in g s   f o r   th s tack ed   to p   an d   b o tto m   g ate  o x id th ic k n es s es  w it h   d ielec tr ic  co n s tan ts   o f   t h s tac k ed   to p   an d   b o tto m   g ate  o x id as p ar am eter s     f o r   th as y m m e tr ic  J L DG  MO SF E T       As  s h o w n   i n   Fig u r e   4 ,   it   ca n   b o b s er v ed   th at   th e   s u b th r e s h o ld   s w in g   d ec r ea s e s   at  th e   s a m to p   a n d   b o tto m   g ate  o x id th ic k n es s e s   as  ε 2   i n cr ea s es.  I ca n   al s o   b o b s er v ed   th at  t ox1   h as  a   g r ea ter   i m p ac o n   s u b t h r esh o ld   s w i n g s   t h an   t ox2 .   T h at  is ,   t h s u b th r es h o ld   s w i n g   is   m o r s e n s i tiv e   to   th e   th i ck n e s s   o f   t h o x id f il m   h a v i n g   s m all  d ielec tr ic  co n s tan a m o n g   th s tac k e d   o x id f il m s .   A s   t h d ielec tr ic  co n s tan ε 2   at     th b o tto m   g ate  o x id in cr ea s es,  it  ca n   b o b s er v ed   th at  th s u b t h r es h o ld   s w i n g   is   less   s e n s iti v to   th ch an g e   in   t h e   th ick n es s   o f   t h b o tto m   g ate   o x id f il m .   T h er e f o r e,   th a s y m m etr ical  J L DG   MO S FET   w ill   b ab le  t o   co n tr o th e   s u b th r e s h o ld   s w i n g   m o r e   ef f icie n tl y   th a n   th e   s y m m etr ical   s tr u ct u r e.   T h at  is ,   in   th e   ca s e   o f     d i elec tr ic  m a ter ial  t h at  i s   d if f icu lt  to   m a k t h i n ,   t h e   p r o ce s s   m a y   b m o r ea s il y   p er f o r m ed   w h i le  m ai n tai n in g   t h s a m s u b th r es h o ld   s w in g   i f   t h th ic k n es s   o f   th o p p o s ite  o x id f il m   is   t h i n n ed .     I n   t h r elatio n s h ip   o f   F ig u r e   5 ,   it  ca n   b s ee n   th a t h s u b th r es h o ld   s w i n g   i n cr ea s e s   li n ea r l y   w i t h     th s u m   o f   th e   s tac k ed   to p   an d   b o tto m   o x id t h ick n es s es.  Sin ce   th o x id th ic k n es s   an d   t h d ielec tr ic  co n s ta n t   ar in v er s el y   p r o p o r tio n al  to   th e   ca p ac itan ce ,   it  ca n   b s ee n   e m p ir icall y   t h at  th e   s u m   o f   t h in v er s e s   o f     th d ielec tr ic  co n s ta n t s   is   p r o p o r tio n al  to   th s u b t h r es h o ld   s w i n g .   I n   o th er   w o r d s ,     12 12 11 SS                                                                                                                                                                      ( 7 )     Fig u r 6   s h o w s   t h r elatio n s h ip   b et w ee n   t h s u m   o f   t h r ec ip r o ca ls   o f   th s tac k ed   o x id d ielec tr ic   co n s ta n ts   a n d   th s u b t h r es h o l d   s w i n g   w i th   t h ch a n n e len g th   a s   p ar am eter ,   w h e n   t h ch an n el  le n g t h s   ar   1 5   n m ,   2 0   n m   o r   3 0   n m .   I n   Fig u r e   6 ,   th s lo p o f   th r esu lt  o f   t h li n ea r   f itti n g   is   s h o w n   i n   T ab le  1 .     As   r esu lt  o f   o b s er v i n g   t h c h an g o f   t h s u b t h r es h o ld   s w i n g   i n   th d ielec tr ic  co n s ta n r an g ( f r o m   4   to   8 0 )   o f   t h s tac k ed   to p   a n d   b o tto m   o x id f il m s ,   it   ca n   b s ee n   f r o m   T ab le  1   an d   Fig u r e   6   t h at  t h s u b t h r es h o ld   s w in g   a n d   th r ate  o f   ch a n g o f   th s u b t h r es h o ld   s w in g   ( d SS /d ε 12 )     in cr ea s es a s   th c h an n el  len g th   d ec r ea s es.    T h er ef o r e,   as  th ch a n n el  le n g th   d ec r ea s e s ,   th d ielec tr ic  c o n s ta n ts   o f   th s tack ed   to p   an d   b o tto m   o x id f il m s   w il h a v g r e ater   in f lu e n ce .   I ca n   b o b s er v ed   th at  th s u b th r es h o ld   s w in g   o f   le s s   t h a n     1 0 0   m V/d ec   ar d if f ic u lt  to   o b tain   in   t h s i m u la ted   d ielec tr ic  co n s ta n r an g w h e n   th ch an n el  le n g t h   i s   r ed u ce d   to   ab o u 1 5   n m .   T h er ef o r e,   th e   v ar iatio n   o f   t h s u b th r es h o ld   s w i n g   f o r   s ilico n   t h ick n e s s   as  w ell  a s   ch an n el  len g t h   i s   ca lc u lated   a n d   s h o w n   in   Fi g u r e   7 .   I f   t h s i lico n   t h ic k n e s s   i s   r ed u ce d ,   t h e   s u b t h r es h o ld   s w i n g   o f   less   th a n   1 0 0   m V/d ec   ca n   b o b tain ed ,   d esp ite  o f   th ch an n el  le n g th   o f   1 5   n m   in   t h ca lcu lated   d ielec tr ic   co n s ta n r an g e.   A s   t h th ic k n es s   o f   th s ilico n   d ec r ea s es,  it  ca n   b e   s ee n   in   Fi g u r e   7   an d   T ab le  1   th at    th s u b t h r es h o ld   s w i n g   d ec r ea s es  a n d   t h r ate  o f   c h an g o f   t h s u b t h r esh o ld   s w i n g   ( d SS /d ε 12 )   d ec r ea s es.  C o m p ar in g   Fi g u r e   6   an d   Fig u r e   7 ,   it  ca n   b o b s er v ed   th at  th ch a n g o f   s ilico n   t h ic k n e s s   h as  g r ea ter   in f lu e n ce   o n   t h s u b t h r es h o ld   s w in g   th a n   t h at   o f   t h c h a n n e l   len g t h .   T h er ef o r e,   m o r atte n tio n   s h o u ld   b p aid   to   th s ilico n   th ic k n es s   s etti n g .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2021   :   2 4 0   -   24 8   246       Fig u r 6 .   Su b th r es h o ld   s w i n g s   f o r   th s u m   o f   th i n v er s es o f   th d ielec tr ic  co n s ta n t s   f o r   th e   s tack ed   to p   an d   b o tto m   g ate  o x id w it h   th c h an n el  le n g t h   as a   p ar a m eter       T ab le  1 .   T h r at o f   ch an g o f   th s u b th r es h o ld   s w i n g   ac co r d in g   to   th c h a n g o f   th s u m   o f   th r ec ip r o ca ls   o f   th s tac k ed   o x id d ielec tr ic  co n s ta n ts   f o r   th ch a n n el  len g t h   an d   s il ico n   t h ick n es s   t si = 1 0   n m   L ( n m)   d SS /d ε 12   ( mV / d e c )   L g = 1 5   n m   t s i   ( n m)   d SS /d ε 12   ( mV / d e c )   15   6 8 . 9   6   3 5 . 4   20   3 5 . 4   8   5 1 . 4   30   1 3 . 4   10   6 8 . 9           Fig u r 7 .   Su b th r es h o ld   s w i n g s   f o r   th s u m   o f   th i n v er s es o f   th d ielec tr ic  co n s ta n t s   f o r   th e   to p   an d   b o tto m   s tack ed   g a te  o x id w it h   th s il ico n   th ic k n ess   a s   p ar a m eter       Fo r   th a s y m m etr ic   J L DG   MO SF E T s ,   th e   g a te  v o ltag e s   at  t h to p   a n d   b o tto m   ca n   b ap p lied   d if f er e n tl y .   I n   th ca s o f   j u n ct io n - b ased   DG  MO SF E T ,   th s u b t h r es h o ld   s w in g   in cr e ases   as  th to p   g ate   v o ltag d ec r ea s e s   an d   a s   t h e   b o tto m   g ate  v o lta g i n cr ea s es  [ 2 5 ] .   I n   th ca s o f   t h as y m m etr ic  J L D MO SF E T ,   th v ar iatio n   o f   s u b th r esh o ld   s w i n g   ac co r d in g   t o   th to p   an d   b o tto m   g ate  v o ltag es  i s   s h o w n   i n   Fig u r e   8 .   T h ch an n e len g t h   is   2 0   n m   a n d   th s ilico n   th ic k n es s   is   1 0   n m ,   th t h ic k n ess   o f   n o o n l y   Si O 2   at     th to p   an d   b o tto m   b u al s o   th t h ick n es s   o f   t h s tack e d   o x id f il m   is   1   n m .   As  s h o w n   i n   Fi g u r e   8 ,     th s u b th r e s h o ld   s w i n g   i n cr ea s es  as  th to p   g a te  v o lta g d ec r ea s es  an d   t h b o tto m   g ate  v o ltag i n cr ea s es  w i th   th as y m m etr ic  j u n ctio n - b ase d   MO SF E T .   I n   Fig u r e   8 ,   th d o ts   s h o w   th s u b t h r esh o ld   s w i n g s   w h en   t h to p   an d   b o tto m   g ate  v o ltag e s   ar also   th s a m a n d   d ielec tr ic  co n s ta n ts   o f   th s tac k ed   to p   an d   b o tto m   g a te  o x id e   la y er s   ar t h s a m a s   1 0 .   I n   th ca s o f   t h i s   s y m m etr ical   J L DG  MO SF E T ,   th s a m s u b th r es h o ld   s w i n g   v alu e   o f   9 3   m V /d ec   is   s h o w n   r eg a r d less   o f   th e   ap p lied   g at v o lta g e.   Ho w e v er ,   in   t h as y m m etr ic   s tr u ct u r e,   th at  i s ,   t h s u b th r e s h o ld   s w in g   is   ch a n g ed   as  s h o w n   i n   Fi g .   8   w h e n   t h to p   a n d   b o tto m   g ate  v o ltag e s   a n d     th d ielec tr ic  co n s ta n ts   o f   t h s tac k ed   g ate  o x id f i l m s   ar d if f er en t.  W h e n   th d i elec tr ic  co n s tan o f     th s tac k ed   b o tto m   g ate  o x id f il m   i s   lar g er   th a n   t h d ielec tr ic  co n s tan o f   th s tac k ed   t o p   g ate  o x id f il m ,     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       A n a lysi s   o f su b th r esh o ld   s w in g   in   ju n ctio n less   d o u b le  g a te  MOS F E T   ...  ( Ha kk ee   Ju n g )   247   th s u b th r es h o ld   s w i n g   d ec r ea s es.  I n cr ea s i n g   th to p   g ate  v o ltag n o t o n l y   r ed u ce s   th s u b t h r es h o ld   s w in g   b u t   also   d e cr ea s es  th r ate  o f   ch an g i n   Fi g u r e   8 .   T h at  is ,   in   th ca s o f   V gt   - 0 . 7   V,   th s u b t h r esh o ld   s w i n g   in cr ea s es   b y   ab o u 6 2   m V/d ec   f r o m   7 1   m V/d ec   to   1 3 3   m V/ d ec   if   th e   b o tto m   g ate  v o lta g e   ch a n g e s   f r o m   - 2   to   0   V:  h o w e v er ,   th s u b t h r es h o ld   s w i n g   in cr ea s e s   o n l y   ab o u 5 2   m V/d ec   f r o m   6 1   m V/d e to   1 1 3   m V /d ec   in   th ca s o f   V gt   = - 0 . 3   V.   T h er ef o r e,   th s u b t h r esh o ld   s w i n g   ca n   b r ed u ce d   w h e n   t h d ielec tr ic  co n s tan o f     th s tack ed   b o tto m   g ate   o x id e   f il m   i s   lar g er   t h an   th s tac k e d   to p   g ate  d ielec tr ic  co n s tan an d   th e   b o tto m   g ate  v o ltag i s   s m aller   t h an   t h to p   g ate  v o lta g ap p lied .           Fig u r 8 .   Su b th r es h o ld   s w i n g s   f o r   th b o tto m   g ate  v o ltag with   t h to p   g ate  v o lta g an d   t h s tack ed   g ate  d ielec tr ic  co n s tan t o f   b o tto m   s id as p ar am eter s       4.   CO NCLU SI O N     I n   th i s   p ap er ,   th v ar iatio n   o f   th s u b th r es h o ld   s w i n g   w a s   o b s er v ed   w h en   t h s tac k ed   g a te  o x id is   u s ed   to   r ed u ce   t h s h o r ch a n n el   ef f ec t s   ca u s ed   b y   s ca l in g   o f   t h as y m m etr ic  J L D MO SF E T .   Fo r   th is   p u r p o s e,   w p r o p o s ed   an   an aly tical  s u b th r e s h o ld   s w i n g   m o d e l,  u s in g   t h p o ten tial  d is tr ib u tio n   d er iv ed   f r o m   th P o is s o n   eq u atio n .   T h an al y tical  s u b th r e s h o ld   s w i n g   m o d el  p r esen ted   in   t h is   p ap er   w a s   in   g o o d   ag r ee m e n w it h   t h r esu lt  o f   2 n u m er ical  s i m u latio n   an d   o th er   p ap er s .   Usi n g   t h is   m o d el,   th v ar iatio n   o f     th s u b th r es h o ld   s w i n g s   f o r   ch an n el  le n g th ,   s ilico n   t h ic k n e s s ,   an d   g ate  o x id t h ic k n e s s   i n   J L DG  MO SF E T s   w a s   o b s er v ed   u s i n g   th d ielec tr ic  co n s tan as  p ar a m eter .   As  r esu lt,  t h s u b th r es h o ld   s w in g   w a s   r ed u ce d   w h e n   th d ielec tr ic  co n s ta n o f   th s tack ed   o x id f il m   w a s   lar g er   th a n   Si O 2 .   I n   ad d itio n ,   th s u b t h r es h o ld   s w in g   w a s   m o r s e n s i tiv to   th th ick n es s   o f   t h o x id f il m   h av in g   s m all er   d ielec tr ic  co n s ta n a m o n g     th s tac k ed   to p   an d   b o tto m   o x id f il m s .   W h e n   th to p   an d   b o tto m   o x id f il m s   h a v th s a m s tr u c tu r e,     th s u b th r es h o ld   s w i n g   i s   m o r s en s iti v to   th s i lico n   th ic k n e s s   t h an   t h ch a n n el  len g t h .   A n   ad v a n ta g o f     th as y m m etr ic  s tr u ct u r is   th at  th to p   an d   b o tto m   g ate  v o ltag es  ca n   b ap p lied   d if f er en tl y .   W h en   t h b o tto m   g ate  v o lta g w as  s m aller   th a n   th to p   g ate  v o lta g e,   th s u b t h r es h o ld   s w in g   w as  lo w er   t h a n   w h e n   t h to p   an d   b o tto m   g ate  v o lta g es  w er th s a m e I w as  f o u n d   th at  th s u b t h r esh o ld   s w i n g   is   p r o p o r tio n al  to   th s u m   o f   th in v er s o f   th d ielec tr ic  co n s ta n o f   s tack ed   o x id es  f o r   to p   a n d   b o tto m   g ate  o x id e,   an d   th p r o p o r tio n al   co n s ta n d ec r ea s es  as  t h ch an n el  le n g t h   in cr ea s e s   an d   t h s ilico n   th ic k n es s   d ec r ea s es.  As  r esu lt,  it  i s   o b s er v ed   th at  n o o n l y   p r o b l e m s   s u ch   as  d e f ec ts   w it h   t h s ilico n   i n ter f ac ca u s ed   b y   u s in t h e   h i g h - k   m ate r ials   ca n   b s o lv ed   b u a ls o   s u b th r es h o ld   s w i n g   ca n   b r ed u ce d   w h en   a   h i g h - k   m a ter ials   ar e   s tac k ed   w it h   S iO 2 .       RE F E R E NC E S     [1 ]   C.   Nisto r ,   S a m su n g   b e g in m a ss   p ro d u c ti o n   o f   th e   Ex y n o s   T 2 0 0   c h ip   f o Io T   u se ,   2 0 1 7 .   [ On li n e ] .     A v a il a b le:   h tt p s:// ww w . n o teb o o k c h e c k . n e t/ S a m su n g - b e g in s - m a ss - p ro d u c ti o n - of - th e - Ex y n o s - i - T 2 0 0 - c h ip - f o r - Io T - u se . 2 2 9 9 7 0 . 0 . h tm l .   [2 ]   D.  S c h o r ,   V L S 2 0 1 8 S a m su n g 8   n m   8 L P P ,   a   1 0   n m   e x ten ti o n , ”  2 0 1 8 .   [ O n li n e ] .   A v a il a b le:   h tt p s:/ /f u se . w i k ich ip . o r g /n e w s/1 4 4 3 /v lsi - 2 0 1 8 -   sa m su n g s - 8nm - 8 lp p - a - 1 0 n m - e x ten sio n / .   [3 ]   E.   Kim ,   S a m su n g   El e c tro n ics   to   A c c e ler a te  In v e st m e n in   S e m i c o n d u c t o rs ,   2 0 1 9 .   [ On l i n e ] .   A v a il a b le:   h tt p : // ww w . b u sin e ss k o re a . c o . k /n e w s/a rti c leV ie w . h t m l?id x n o = 3 7 5 6 2 .   [4 ]   Y .   W a n g ,   e a l. ,   Hig h   p e rf o r m a n c e   o f   ju n c ti o n les M OS F E T   w it h   a s y m m e tri c   g a te, ”  S u p e rla tt ice a n d   M icr o stru c tu r e s ,   v o l.   9 7 ,   p p .   8 - 1 4 ,   2 0 1 6 .   [5 ]   L .   Ch e n ,   e a l. ,   T h e   P h y sic a a n a l y sis  o n   e lec tri c a ju n c ti o n   o f   ju n c ti o n les F ET , ”  AIP   ADV ANCE S ,   v o l.   7 ,   n o .   2 ,   p p .   0 2 5 3 0 1 - 1 - 5 ,   2 0 1 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  11 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2021   :   2 4 0   -   24 8   248   [6 ]   Y .   H.  S h in ,   e t   a l. ,   A n a l y ti c a M o d e l   f o Ju n c ti o n les Do u b le - G a t e   F ET   in   S u b t h re sh o l d   Re g i o n , ”  IEE E   T ra n s.   El e c tr o n   De v ice s ,   v o l.   6 4 ,   n o .   4 ,   p p .   1 4 3 3 - 1 4 4 0 ,   2 0 1 7 .   [7 ]   K.  E.   Ka h a ru d i n ,   e a l. ,   G e o m e t ric  a n d   p ro c e ss   d e sig n   o f   u lt ra - th in   ju n c ti o n les d o u b l e   g a te  v e rti c a M OSF ET s,   In ter n a t io n a J o u rn a o E lec trica a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) ,   v o l.   9 ,   n o .   4 ,   p p .   2 8 6 3 - 2 8 7 3 ,   2 0 1 9 .     [8 ]   Q.  X ie,  e a l. ,   A n a l y sis   o f   S h o rt - Ch a n n e Ef f e c ts  in   Ju n c ti o n les DG   M OSF ET s, ”  IEE T ra n s.  El e c tr o n   De v ice s v o l.   6 4 ,   n o .   8 ,   p p .   3 5 1 1 - 3 5 1 4 ,   2 0 1 7 .     [9 ]   H.  Ju n g ,   A n a l y sis  o f   T h re sh o l d   V o lt a g e   Ro ll - Of f   a n d   Dra i n   I n d u c e d   Ba rrier  L o w e rin g   in   Ju n c ti o n - Ba se d   a n d   Ju n c ti o n les Do u b le   G a te  M OSF ET , ”  J o u rn a l   o f   Ko r e a n   I n st it u te   o E lec tr ica a n d   El e c tr o n ic   M a te r ia l   E n g in e e rs v o l.   3 2 ,   n o .   2 ,   p p .   1 0 4 - 1 0 9 ,   2 0 1 9 .   [1 0 ]   Y .   W a n g ,   e a l. ,   Hig h   p e rf o r m a n c e   o f   ju n c ti o n les M OS F E T   w it h   a s y m m e tri c   g a te, ”  S u p e rla tt ice a n d   Nicr o stru c tu r e s ,   v o l.   9 7 ,   p p .   8 - 1 4 ,   2 0 1 6 .     [1 1 ]   A .   N.  M .   Kh a ti r ,   e a l. ,   3 S imu latio n   o f   F in   G e o m e tr y   In f lu e n c e   o n   Co r n e Ef f e c in   M u lt if in   D u a a n d   T ri - g a t e   S OI - F in F ET s, ”  T EL KOM NIKA   In d o n e si a n   J o u rn a o E lec trica En g in e e rin g ,   v o l.   1 2 ,   n o .   4 ,   p p .   3 2 5 3 - 3 2 5 6 ,   2 0 1 4 .     [1 2 ]   K.  E.   Ka h a ru d in ,   e a l. ,   A n a ly s is  o f   a n a lo g   a n d   R F   b e h a v io rs  i n   j u n c ti o n les d o u b le   g a te  v e rti c a M OSF ET , ”  Bu ll e ti n   o f   El e c tr ica E n g in e e rin g   a n d   I n fo rm a t ics   ( BE EI) ,   v o l.   9 ,   n o .   1 ,   p p .   1 0 1 - 1 0 8 ,   2 0 2 0 .   [1 3 ]   F .   M e ra d   a n d   A .   G u e n - Bo u a z z a ,   DC  p e rf o r m a n c e   a n a l y si o f   a   2 0   n m   g a te  len g th   n - ty p e   S il ico n   G AA   ju n c ti o n les (S i -   JL - GA A)  tran sisto r , ”  In ter n a ti o n a l   J o u r n a o El e c trica a n d   Co mp u ter   En g i n e e rin g   ( IJ ECE ) ,   v o l.   1 0 ,   n o .   4 ,     p p .   4 0 4 3 - 4 0 5 2 ,   2 0 2 0 .     [1 4 ]   K.  E.   Ka h a ru d in ,   e a l. ,   P e rf o r m a n c e   a n a l y sis  o f   u lt ra th in   j u n c ti o n les d o u b le  g a te  v e rti c a M OSF ET s, ”  Bu ll e ti n   o f   El e c trica En g in e e rin g   a n d   In f o r ma ti c s   ( BE EI) ,   v o l.   8 ,   n o .   4 ,   p p .   1 2 6 8 - 1 2 7 8 ,   2 0 1 9 .     [1 5 ]   R.   S h a n k e r ,   e a l. ,   A   De g ra d a ti o n   M o d e o f   Do u b le  G a te  a n d   Ga te - A ll - A ro u n d   M OSF ET W it h   In t e rfa c e   T ra p p e d   Ch a r g e In c lu d i n g   Ef f e c ts  o f   C h a n n e M o b il e   Ch a r g e   Ca rriers , ”  IEE T ra n s a c ti o n s   o n   De v ice   a n d   M a ter ia ls   Relia b i li ty ,   v o l.   1 4 ,   n o .   2 ,   p p .   6 8 9 - 6 9 7 ,   2 0 1 4 .   [1 6 ]   I.   Hu ss a in ,   e a l. ,   A   Un if ied   Ap p r o a c h   f o P e rf o rm a n c e   De g ra d a ti o n   A n a l y sis  f ro m   T ra n sisto to   g a te  L e v e l,   In ter n a t io n a J o u rn a o E lec trica a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) ,   v o l.   8 ,   n o .   1 ,   p p .   4 1 2 - 4 2 0 ,   2 0 1 8 .     [1 7 ]   V .   Ku m a r ,   e a l. ,   P e rf o rm a n c e   A n a l y si o f   Do u b le  G a te  n - F in F ET   Us in g   Hig h - k   Die lec tr ic  M a teria ls, ”  In ter n a t io n a l   J o u rn a l   o I n n o v a ti v e   Res e a r c h   i n   S c ien c e ,   En g i n e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l.   5 ,   n o .   7 ,     p p .   1 3 2 4 2 - 1 3 2 4 9 ,   2 0 1 6 .     [1 8 ]   A .   Ba lh a ra   a n d   D.  P u n ia,  De sig n   a n d   A n a l y sis  o f   Do u b le  G a t e   M OSF ET   De v ice u sin g   Hig h - k   Die lec tri c , ”  In ter n a t io n a J o u rn a o E lec trica En g in e e rin g ,   v o l .   7 ,   n o .   1 ,   p p .   5 3 - 6 0 ,   2 0 1 4 .     [1 9 ]   J.  A ja y a n ,   e a l. ,   A n a l y sis  o f   n a n o m e ter - sc a le  In G a As /In A s/In Ga As   c o m p o site  c h a n n e l   M OSF E T u sin g   h ig h - k   d iele c tri c   f o h ig h   sp e e d   a p p li c a ti o n s, ”  In ter n a ti o n a J o u rn a l   o El e c tr o n ics   a n d   C o mm u n ic a ti o n s ,   v o l.   7 9 ,     p p .   1 5 1 - 1 5 7 ,   2 0 1 7 .     [2 0 ]   S.   C.   W a g a a n d   S .   C.   P a ti l,   Co m p a riso n   stu d y   o f   Du a M a teria G a t e   S il ico n   o n   I n su lat o ju n c ti o n les T ra n sisto a n d   w it h   Ju n c ti o n   T ra n sisto f o A n a l o g   P e rf o rm a n c e , ”  In ter n a ti o n a J o u rn a o M a ter ia ls,   M e c h a n ics   a n d   M a n u f a c tu ri n g ,   v o l.   7 ,   n o .   3 ,   p p .   1 4 4 - 1 4 9 ,   2 0 1 9 .     [2 1 ]   V .   P a t h a k   a n d   G .   S a in i ,   A   G r a d e d   Ch a n n e Du a l - M a teria G a te  J u n c ti o n les M OSF ET   f o A n a lo g   A p p li c a ti o n s, ”  Pr o c e d ia   C o mp u ter   S c ien c e ,   v o l.   1 2 5 ,   p p .   8 2 5 - 8 3 1 ,   2 0 1 8 .   [2 2 ]   S .   C.   W a g a a n d   S .   C .   P a ti l ,   An a ly ti c a c u rre n M o d e f o Du a l   M a teria Do u b le  G a te  Ju n c ti o n l e ss   T r a n sisto r , ”  In d o n e sia n   J o u rn a o El e c trica En g i n e e rin g   a n d   I n fo rm a ti o n ,   v o l .   7 ,   n o .   3 ,   p p .   5 5 5 - 5 6 3 ,   2 0 1 9 .     [2 3 ]   M .   S .   Isla m ,   e a l. ,   Mo d e ll in g   a n d   P e rf o rm a n c e   A n a l y sis  o f   As y m m e tri c   Do u b le  G a te   S tac k - Ox i d e   Ju n c ti o n les s   F ET   in   S u b t h re sh o ld   Re g io n , ”  In ter n a t io n a J o u rn a o M a th e ma ti c a n d   Co m p u ter in   S im u l a ti o n ,   v o l .   1 1 ,     p p .   1 1 6 - 1 2 0 ,   2 0 1 7 .   [2 4 ]   G .   L .   P riy a   a n d   N .   B.   Ba lam u ru g a n ,   Ne w   d u a m a teria d o u b le  g a te  ju n c ti o n les tu n n e l   F ET S u b t h re sh o l d   m o d e li n g   a n d   sim u latio n , ”  I n ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o f   El e c tr o n ics   a n d   Co mm u n ica t io n s ,   v o l.   9 9 ,   p p .   1 3 0 - 1 3 8 ,   2 0 1 9 .       [2 5 ]   Z.   Din g ,   e a l. A n   a n a ly ti c   m o d e f o r   c h a n n e p o ten ti a a n d   su b th re sh o ld   sw in g   o f   th e   s y m m e tri c   a n d   a sy m m e tri c   d o u b le - g a te M OSF ET s,   M icr o e l e c tr o n ics   J o u rn a l ,   v o l .   4 2 ,   n o .   3 ,   p p .   5 1 5 - 5 1 9 ,   2 0 1 1 .     [2 6 ]   T .   A .   Op ro g li d is,  e t   a l. A n a l y ti c a d ra in   c u rre n t   c o m p a c m o d e i n   t h e   d e p letio n   o p e ra ti o n   re g io n   o f   sh o rt - c h a n n e tri p le - g a te j u n c ti o n les s tr a n sist o rs ,   IEE T r a n s a c ti o n s o n   El e c tr o n   De v ice s ,   v o l.   6 4 ,   n o .   1 ,   p p .   6 6 - 7 2 ,   2 0 1 7 .     [2 7 ]   C.   Jia n g ,   e a l. ,   A   t w o - d im e n sio n a a n a ly ti c a m o d e f o sh o rt  c h a n n e j u n c ti o n les d o u b le - g a te  M OSF ET s,”   AIP   ADVA NCES ,   v o l.   5 ,   n o .   5 ,   p p .   0 5 7 1 2 2 - 1 - 1 3 ,   2 0 1 5 .         B I O G RAP H Y   O F   AUTHO R       Pro f.   H a k   K e e   J u n g   re c e iv e d   th e   B. S .   d e g re e   f ro m   A jo u   Un iv e rs it y ,   Ko re a ,   in   1 9 8 3 ,   th e   M . S .   a n d   P h . D.  d e g re e f ro m   Yo n se Un iv e rsit y ,   S e o u l,   Ko re a ,   in   1 9 8 5 ,   1 9 9 0 ,   re sp e c ti v e ly ,   a ll   in   e lec tro n ic  e n g in e e rin g .   I n   1 9 9 0 ,   h e   jo i n e d   K u n sa n   Na ti o n a U n iv e rsit y ,   Ch o n b u k ,   K o re a ,   w h e r h e   is  c u rre n tl y   a   P ro f e ss o in   d e p a rtme n o f   e lec tro n ic  e n g in e e rin g .   F ro m   1 9 9 5   to   1 9 9 5 ,   h e   h e ld     a   re s e a rc h   p o siti o n   w it h   th e   El e c tro n ic  En g in e e rin g   De p a rtme n t,   Os a k a   Un iv e rsit y ,   Os a k a ,   Ja p a n .   F ro m   2 0 0 4   t o   2 0 0 5 ,   a n d   2 0 1 6   to   2 0 1 7 ,   h e   w a w it h   th e   S c h o o o f   M icro e lec tro n ic   En g in e e rin g ,   G ri ff it h   Un iv e rsity ,   Na th a n ,   QLD,  A u stra li a .   H is  re se a r c h   in tere sts  in c lu d e   se m ico n d u c to r   d e v ice   p h y sic a n d   d e v ice   m o d e li n g   w it h   a   str o n g   e m p h a sis   o n   q u a n tu m   tran sp o rt   a n d   M o n te Carl o   sim u latio n s.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.