본 연구에서는 S-파라미터 측정 데이터를 사용하는 RF측정방법으로 short-channel MOSFET의 RF 캐패시턴스 전압(C-V) 곡선을 상온에서 $225^{circ}C$까지 추출하였으며, 추출된 고온 종속 특성을 엠피리컬하게 모델링하였다. RF C-V 특성곡선의 weak inversion영역에서 온도 변화에 따른 voltage shift가 threshold voltage shift보다 적은 현상이 관찰되었지만, 기존 long-channel C-V 이론 방정식으로 설명할 수 없는 현상임이 입증되었다. 이러한 short-channel C-V 곡선의 고온 종속 모델링을 위해서 새로운 엠피리컬 방정식이 개발되었다. 이 방정식의 정확도는 모델된 C-V곡선과 측정 데이터가 넓은 온도범위에서 잘 일치하는 결과를 관찰함으로써 입증되었다. 또한, 높은 게이트 전압에서는 온도가 증가함에 따라 채널 캐패시턴스 값이 감소하는 것을 확인할 수 있다.
In this paper, RF Capacitance-Voltage(C-V) curve of short-channel MOSFET has been extracted from the room temperature to $225^{circ}C$ using a RF method based on measured S-parameter data, and its high-temperature dependent characteristics are empirically modeled. It is observed that the voltage shift according to the variation of temperature in the weak inversion region of RF C-V curves is lower than the threshold voltage shift, but it is confirmed that this phenomenon is unexplainable with a long-channel theoretical C-V equation. The new empirical equation is developed for high-temperature dependent modeling of short-channel MOSFET C-V curves. The accuracy of this equation is demonstrated by observing good agreements between the modeled and measured C-V data in the wide range of temperature. It is also confirmed that the channel capacitance decreases with increasing temperature at high gate voltage.
