http://chineseinput.net/에서 pinyin(병음)방식으로 중국어를 변환할 수 있습니다.
변환된 중국어를 복사하여 사용하시면 됩니다.
이차원 양자 효과를 고려한 극미세 Double-Gate MOSFET 특성 분석
김지현(Jihyun Kim),손애리(Aeri Son),정나래(Narae Jeong),신형순(Hyungsoon Shin) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.45 No.10
기존의 MOSFET는 단채널 현상의 증가로 인하여 스케일링에 한계를 가지고 있다. Double-Gate MOSFET (DG-MOSFET)는 소자의 길이가 축소되면서 나타나는 단채널 현상을 효과적으로 제어하는 차세대 소자이다. DG-MOSFET으로 소자를 축소시키면 채널 길이가 10nm 이하에서 게이트 방향뿐만 아니라 소스와 드레인 방향에서도 양자 효과가 발생한다. 또한 게이트 길이가 매우 짧아지면 ballistic transport 현상이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 2차원 양자 효과와 ballistic transport를 고려하여 DG-MOSFET의 특성을 분석하였다. 또한 단채널 효과를 줄이기 위해서 tsi와 underlap 그리고 lateral doping gradient를 이용하여 소자 구조를 최적화하였다. The bulk-planer MOSFET has a scaling limitation due to the short channel effect (SCE). The Double-Gate MOSFET (DG-MOSFET) is a next generation device for nanoscale with excellent control of SCE. The quantum effect in lateral direction is important for subthreshold characteristics when the effective channel length of DG-MOSFET is less than 10nm, Also, ballistic transport is getting important. This study shows modeling and design issues of nanoscale DG-M OSFET considering the 2D quantum effect and ballistic transport. We have optimized device characteristics of DG-MOSFET using a proper value of tsi, underlap and lateral doping gradient.
Local Field Switching 방식의 MRAM 설계
이감영(Gamyoung Lee),이승연(Seungyeon Lee),이현주(Hyunjoo Lee),이승준(Seungjun Lee),신형순(Hyungsoon Shin) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.45 No.8
본 논문에서는 새로운 스위칭 방식인 LFS (Local Field Switching)을 이용하여 설계한 128비트 MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory)에 대해 기술하였다. LFS 방식은 MTJ (Magnetic Tunnel Junction)를 직접 통과해 흐르는 전류에 의해 형성되는 국소 자기장을 이용하여 MTJ의 극성을 변환시킨다. 이 방식은 MTJ와 전류의 거리가 가깝기 때문에 작은 전류로도 충분히 큰 자기장을 형성하므로 writing current가 적어도 된다. 또한 Digit Line이 없어도 되므로 half select disturbance가 발생하지 않아 기존 MTJ를 이용한 방식에 비해 셀 선택도가 우수하다. 설계한 MRAM은 1T(트랜지스터)-1MTJ의 메모리 셀 구조를 가지며 양방향 write driver와 mid-point reference cell block, current mode sense amplifier를 사용한다. 그리고 MTJ 공정 없이 회로 동작을 확인하기 위해 LFS-MTJ cell을 CMOS emulation cell로 대체하였다. 설계한 회로를 6 metal을 사용하는 0.18㎛ CMOS 공정으로 구현하였고 제작된 chip을 custom board 상에서 테스트하여 동작을 확인하였다. In this paper, we describe a design of a 128bit MRAM based on a new switching architecture which is Local Field Switching(LFS). LFS uses a local magnetic field generated by the current flowing through an MTJ. This mode reduces the writing current since small current can induce large magnetic field because of close distance between MTJ and the current. It also improves the cell selectivity over using conventional MTJ architecture because it doesn't need a digit line for writing. The MRAM has 1-Transistor 1-Magnetic Tunnel Junction (1T-1MTJ) memory cell structure and uses a bidirectional write driver, a mid-point reference cell block and a current mode sense amplifier. CMOS emulation cell is adopted as an LFS-MTJ cell to verify the operation of the circuit without the MTJ process. The memory circuit is fabricated using a 0.18 ㎛ CMOS technology with six layers of metal and tested on custom board.
전압분포의 선형특성을 이용한 Long-Channel Asymmetric Double-Gate MOSFET의 문턱전압 모델
양희정(Heejung Yang),김지현(Jihyun Kim),손애리(Aeri Son),강대관(Daegwan Kang),신형순(Hyungsoon Shin) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.45 No.2
Long-channel Asymmetric Double-Gate (ADG) MOSFET의 해석적 문턱전압 모델을 제시한다. 본 모델은 채널 도핑과 채널의 양자효과까지 고려하였으며 더 나아가 문턱전압 영역에서 potential 분포의 선형특성을 이용하여 기존의 모델보다 간단하면서도 정확한 접근을 가능하게 하였다. 개발한 모델의 정확도는 다양한 실리콘 필름의 두께, 채널 도핑, 그리고 산화막 두께변화에 대하여 numerical 시뮬레이션 결과와 비교하여 검증하였다. A compact analytical model of the threshold voltage for long-channel Asymmetric Double-Gate (ADG) MOSFET is presented. In contrast to the previous models, channel doping and carrier quantization are taken into account. A more compact model is derived by utilizing the potential distribution linearity characteristic of silicon film at threshold. The accuracy of the model is verified by comparisons with numerical simulations for various silicon film thickness, channel doping concentration and oxide thickness.
단층 입력 구조의 Magnetic-Tunnel-Junction 소자를 이용한 임의의 3비트 논리회로 구현을 위한 자기논리 회로 설계
이현주(Hyunjoo Lee),김소정(Sojeong Kim),이승연(Seungyeon Lee),이승준(Seungjun Lee),신형순(Hyungsoon Shin) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.45 No.12
Magnetic Tunnel Junction (MTJ) 는 비휘발성 소자로서 그간 기억소자분야에 국한되어왔으나, 최근 다양한 연구들에 의하여 자기논리 (magneto-logic) 회로에 사용되면서 기존 트랜지스터 기반의 논리연산자를 대체할 수 있는 가능성을 보이고 있으며, 논리회로까지 확장 적용되어 스핀전자공학 분야의 새로운 장을 열 것으로 기대되어지고 있다. 자체 저장 능력을 갖는 MTJ 소자로 구현된 자기논리 회로는 전원이 꺼져도 정보가 그대로 유지되고, 또한, 불 (Boolean) 연산 수행 시 단순한 입력변화만으로 다양한 논리 연산자 구현이 가능한 구조적인 유연성을 보이므로, 물리적으로 완성된 회로 내에서 얼마든지 재구성이 가능한 자기논리 회로를 구현할 수 있다. 본 논문에서는 단순한 조합논리나 순차논리 회로의 동작을 넘어서, 임의의 3비트 논리회로 동작을 모두 수행할 수 있는 자기논리 회로를 제안한다. 이를 위해 3비트 논리회로 중에서 최대의 복잡성을 갖는 논리회로를 MTJ 소자를 사용하여 설계하였고, 그 동작을 이전 논문에서 제안된 바 있는 macro-model을 보완 적용하여 검증하였다. 제안된 회로는 3비트로 구현할 수 있는 가장 복잡한 논리회로의 동작을 수행할 뿐만 아니라, 전류구동회로의 게이트 신호들을 변화시킴으로써 임의의 3비트 논리회로의 동작을 모두 수행하는 것이 가능하다. Magnetic Tunneling Junction (MTJ) has been used as a nonvolatile universal storage element mainly in memory technology. However, according to several recent studies, magneto-logic using MTJ elements show much potential in substitution for the transistor-based logic device. Magneto-logic based on MTJ can maintain the data during the power-off mode, since an MTJ element can store the result data in itself. Moreover, just by changing input signals, the full logic functions can be realized. Because of its programmability, it can embody the reconfigurable magneto-logic circuit in the rigid physical architecture. In this paper, we propose a novel 3-bit arbitrary magneto-logic circuit beyond the simple combinational logic or the short sequential one. We design the 3-bit magneto-logic which has the most complexity using MTJ elements and verify its functionality. The simulation results are presented with the HSPICE macro-model of MTJ that we have developed in our previous work. This novel magneto-logic based on MTJ can realize the most complex logic function. What is more, 3-bit arbitrary logic operations can be implemented by changing gate signals of the current driver circuit.
Independent-Gate-Mode Double-Gate MOSFET을 이용한 Optical Receiver 설계
김유진(Yujin Kim),정나래(Narae Jeong),박성민(Sung Min Park),신형순(Hyungsoon Shin) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.47 No.8
Independent-Gate-Mode Double-Gate(IGM-DG) MOSFET은 기존의 bulk-MOSFET에 비해 향상된 채널 제어능력을 가지며, front-게이트와 back-게이트를 서로 다른 전압으로 구동가능하다는 이점을 가진다. 따라서, 이를 이용한 회로설계는 4-terminal의 자유도를 이용함으로써 회로성능의 향상 뿐 아니라 집적도 향상을 기대할 수 있다. 본 논문에서는 IGM-DG MOSFET의 장점을 이용하여 TIA, feedforward LA, 및 OB로 구성된 15Gb/s 광수신기를 설계하고, HSPICE 시뮬레이션을 통한 회로성능 검증 및 외부환경과 소자의 특성변화에 따른 안정성을 검증하였다. Independent-Gate-Mode Double-Gate(IGM-DG) MOSFET overcomes the limitation of bulk-MOSFET's channel controllability and enables to control the front and back-gate voltages independently. Therefore, circuit designs utilizing the IGM-DG MOSFETs provide the advantage of setting 4-terminal freely, hence achieving not only the performance improvement but also the larger scale integration. This paper presents a 15Gb/s optical receiver with a 1.0V power supply voltage, which consists of a transimpedance amplifier (TIA), a feedforward limiting amplifier (LA), and an output buffer. HSPICE simulations were conducted to confirm the circuit performance, and also to verify the circuit stability issues which may occur from the variations of process and supply voltage.
Double-Gate MOSFET을 이용한 공핍형 NEMFET의 특성 분석 및 최적화
김지현(Jihyun Kim),정나래(Narae Jeong),김유진(Yujin Kim),신형순(Hyungsoon Shin) 大韓電子工學會 2009 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.46 No.12
Double-Gate MOSFET 구조를 사용한 Nano-Electro-Mechanical MOSFET (NEMFET)는 게이트 길이가 짧아지면서 나타나는 단채널 현상을 효과적으로 제어하는 새로운 구조의 차세대 소자이다. 특히 공핍형 Double-gate NEMFET(Dep-DGNEMFET)은 차단 상태에서 얇은 산화막을 가지므로 subthreshold 전류가 효과적으로 제어된다. 이러한 Dep-DGNEMFET 특성에 대한 해석적 수식을 유도하고 소자 구조가 변화하는 경우의 특성 변화를 분석하였다. 또한 ITRS(International Technology Roadmap for Semiconductors) 전류 기준값을 만족시키기 위하여 Dep-DGNEMFET 소자 구조를 최적화 하였다. Nano-Electro-Mechanical MOSFET (NEMFET) using Double-Gate MOSFET (DGMOS) structure can efficiently control the short channel effect. Espatially, subthreshold current of depletion-mode Double-Gate NEMFET (Dep-DGNEMFET) decreases in the off-state due to the thin equivalent-oxide thickness. Analytical t<SUB>gap</SUB> vs. V<SUB>g</SUB> equation for Dep-DGNEMFET is derived and characteristics for different device structures are analyzed. Dep-DGNEMFET structure is optimized to satisfy ITRS criteria.