09. Method 2 — Ion/Ioff–SS Plot Optimization
이 방법에서 확인할 내용
| Item | Description |
|---|---|
| Purpose | on/off current ratio와 gate control을 동시에 비교 |
| x-axis | Ion/Ioff, larger is better |
| y-axis | SS, smaller is better |
| Preferred region | lower-right |
| Sequence | LDD → Source/Drain → RTA → Spacer → Fine Split |
| Result | lower leakage and improved SS candidate |
수치 비교에서 초기 제외했던 조건도 다시 포함해 후보 분포를 확인했습니다. 각 단계에서 오른쪽 아래에 위치한 조건을 중심으로 다음 split을 구성했습니다.
1. LDD Split

Figure. LDD 조건별 Ion/Ioff–SS 분포와 우수 후보 영역.
낮은 LDD_Dose는 Ion이 약간 감소하더라도 Ioff가 더 크게 억제되어 Ion/Ioff가 증가하는 경우가 있었습니다.
다음 단계 대표 후보:
3e13/3, 3e13/5, 3e13/7, 4e13/3
2. Source/Drain Split
SD_Dose = 1e16, 3e16, 5e16 cm^-2
SD_E = 10, 15, 20 keV

Figure. Source/Drain dose와 energy에 따른 후보 분포.
- 높은 dose는 Source/Drain resistance 감소에 유리
- 높은 energy는 junction depth와 leakage를 증가시킬 수 있음
SD_Dose = 5e16,SD_E = 10–15 keV주변을 우수 후보로 유지
3. RTA Split

Figure. RTA 3, 5, 7 s 조건의 Ion/Ioff–SS 비교.
RTA보다 Source/Drain dose/energy 조합의 영향이 더 크게 나타났습니다. 낮은 dose를 RTA 증가만으로 보완하기는 어려웠고, 높은 energy와 긴 RTA 조합은 diffusion과 leakage에 불리할 수 있었습니다.
4. Spacer Split

Figure. Spacer_Dep 조건에 따른 우수 후보 영역.
Spacer_Dep = 0.30–0.35 영역에서 leakage 억제와 series resistance 사이의 균형이 상대적으로 우수했습니다.
5. Fine Split
SD_E = 12.5 keV
RTA = 4 s
Spacer_Dep = 0.325
기존 우수 후보 주변에 중간값을 추가해 비교했습니다.

Figure. 우수 후보 주변 중간값을 추가한 fine split.
점들은 다음 두 그룹으로 나뉘었습니다.
- low SS but lower Ion/Ioff
- high Ion/Ioff but slightly higher SS
최종 선택에서는 Ion/Ioff 최대값만 고르지 않고 충분히 높은 전류비와 SS ≤ 85.2 mV/dec를 함께 만족하는 후보를 선택했습니다.
Selected Candidate

Figure. 전체 후보 분포에서 선택한 최종 그래프 기반 조건.
| Parameter | Value |
|---|---|
| LDD_Dose / LDD_E | 3e13 / 3 keV |
| SD_Dose / SD_E | 5e16 / 10 keV |
| RTA | 3 s |
| Spacer_Dep | 0.30 |
| Ion | 1.35e-04 A/µm |
| Ioff | 4.93e-16 A/µm |
| SS | 85.181 mV/dec |
| gm | 9.91e-05 |
Next: Method Comparison and Final Device
Summary:
The plot-based method restored candidates discarded by numerical filtering and selected a device with a stronger Ion/Ioff and SS balance.