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반도체21

낸드플레시, 동작의 임계전압인 문턱전압(1) 낸드 플래시 동작의 임계 전압, 문턱 전압 낸드 플래시는 문턱 전압값을 설정하는 것으로부터 시작한다. 말 그대로 문턱은 다른 공간으로 들어가기 위하여 방문의 문턱을 넘어서는 임계점이라는 의미이다. 트랜지스터 상에서 전류가 흐르지 않던 상황이 전류가 흐르는 상황으로 변경되는 시점의 전압이 문턱 전압으로서, 전류가 흐르기 시작하면서 저항치가 급격히 감소한다. 트랜지스터가 문턱 전압을 넘어서기 전에는 입력단 저항과 출력단 저항의 크기가 거의 동등하게 높았지만, 문턱 전압을 넘어서면서는 입력단의 저항은 변함이 없는데, 출력단의 저항이 급격히 줄어드는 현상을 보인다. 즉, 낸드플래시는 능동소자이므로 출력단의 저항을 의도적으로 줄여 전류가 더 쉽게 흐르도록 한 것이다. 낸드 플래시는 Control Gate와 채널 .. 2022. 10. 3.
전자와 정공의 Recombination 현상 전자와 정공의 Recombination 2개의 서로 다른 Type의 단자가 화학적 접촉을 이룬 경우, 화학적 접촉을 경계로 양 side에서 캐리어의 농도 차이에 의한 비평형상태가 형성된 후에 비평형상태를 해소하기 위하여 junction을 가로지르는 캐리어들의 확산 이동이 발생한다. 이때, junction을 넘어선 캐리어들은 반대 type의 캐리어들과 결합하여 양쪽 모두의 캐리어들이 동시에 소멸하는데, 이런 현상을 Recombination이라 부른다. 기판에 P-Type 불순물이 형성된 후, 드레인과 소스에 높은 농도의 5족 불순물이 doping 되면, 다수 캐리어인 잉여전자들이 P-Type 쪽으로 확산해 나아가고, 반대로 P-Type의 다수 캐리어인 잉여 정공들은 N-Type 쪽으로 확산해나간다. 이렇게.. 2022. 10. 3.
전자와 정공의 확산에 대한 설명 전자 확산과 정공 확산 공기 중의 연기가 퍼져나가는 현상과 같이 어떤 물질이 다른 매질 속으로 이동하여 들어가는 것을 확산이라 한다. 확산은 주로 유체에서 쉽게 일어난다. 확산의 습성은 농도 차이에 의하여 높은 농도에서 낮은 농도의 물질로 이동하여, 농도가 일률적으로 같아질 때까지 혹은 평형상태가 될 때까지 캐리어 이동이 계속된다. 확산은 반도체가 형태적으로 형성되어가는 wafer fabrication 공정 중에 발생하는 화학적 확산과 Fab process가 완료된 후에, 반도체 동작 중에 발생하는 특히, MOSFET 내에서 전류를 형성시키는 데 기여하는 전자 혹은 정공의 이동에 대한 캐리어 확산이 있다. 농도 차이가 발생하는 조건에서 국부적 영역인 공핍 영역대에 캐리어들의 확산전류와 drift 전류를 .. 2022. 10. 3.
상태밀도와 상태밀도함수에 대한 설명 상태밀도와 캐리어 분포 DOS(Density of States)는 상태밀도를 의미하는데, 전자나 정공인 캐리어가 반도체 내에 존재하는 양자화 상태의 미시적 개념으로서, 단위 체적 및 단위 에너지 영역 내에서 양자역학적 입자들의 에너지 상태의 수를 의미한다. 에너지 레벨에 대한 상태밀도를 구하는 궁극적인 목적은 페르미 확률함수와 결합하여 조건 및 위치가 주어졌을 때, 캐리어의 개체 수를 확률적으로 계산하기 위함이다. 캐리어 개체 수를 알아내면 회로에 흐르는 전류를 추정할 수 있다. 설계된 전류의 최솟값을 달성하기 위하여, 기본 물질에 얼마의 농도로 Doping하고, Junction에 얼마의 전압을 인가하여, 드레인에 얼마의 전류를 흘려서 회로를 동작시킬 것인지의 소자적 조건들과 그로 인한 결과를 가늠할 수.. 2022. 10. 3.