터널링 전계효과 트랜지스터로 구성된 3차원 적층형 집적회로에 대한 연구

유윤섭,Yu, Yun Seop 한국정보통신학회 2022 한국정보통신학회논문지 Vol.26 No.5

터널링 전계효과 트랜지스터(tunneling field-effect transistor; TFET)로 적층된 3차원 적층형 집적회로(monolithic 3D integrated-circuit; M3DIC)에 대한 연구 결과를 소개한다. TFET는 MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)와 달리 소스와 드레인이 비대칭 구조이므로 대칭구조인 MOSFET의 레이아웃과 다르게 설계된다. 비대칭 구조로 인해서 다양한 인버터 구조 및 레이아웃이 가능하고, 그 중에서 최소 금속선 레이어를 가지는 단순한 인버터 구조를 제안한다. 비대칭 구조의 TFET를 순차적으로 적층한 논리 게이트인 NAND 게이트, NOR 게이트 등의 M3DIC의 구조와 레이아웃을 제안된 인버터 구조를 바탕으로 제안한다. 소자와 회로 시뮬레이터를 이용해서 제안된 M3D 논리게이트의 전압전달특성 결과를 조사하고 각 논리 게이트의 동작을 검증한다. M3D 논리 게이트 별 셀 면적은 2차원 평면의 논리게이트에 비해서 약 50% 감소된다.

고주파 단일전자 트랜지스터 (RF-SET) 동작의 시뮬레이션 방법

유윤섭,박현식,Yu Yun Seop,Park Hyun-Sik 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.42 No.5

Simulation method for a pure radio-frequency (rf) mode of reflection-type and a pure rf mode of transmission-type radio-frequency single-electron transistor (RF-SET) operation is introduced. In this method, the solutions of differential equations based on Kirchhoff's law are obtained self-consistently at frequency-domain. Also, the steady-sate single-electron transistor (SET) current model and the time-dependent SET current model are used in this method. The reflected wave of a typical reflection-type RF-SET and the transmitted wave of a typical transmission-type RF-SET are calculated, and the accuracy of our developed method including the steady-state SET current model is verified with the method introduced by reference 2. At high frequency over GHz, results of our developed method including the time-dependent SET current model are considerably different from that including the steady-state SET current model. At high frequency over GHz, an exact time-dependent SET current model is needed to analyze RF-SET operation. 본 논문은 순수한 고주파 (radio-frequency: rf) 모드의 반사형과 투과형 고주파 단일전자 트랜지스터 (RF-SET) 동작의 새로운 시뮬레이션 기법을 소개한다. 이 기법은 RF-SET 회로를 주파수 영역에서 self-consistent 방법으로 키리히호프 법칙에 기반한 미분 방정식의 해를 구한다. 또한, 이 기법은 정상상태와 시변 단일전자 트랜지스터 전류 모델들 두 가지를 포함한다. 순수한 rf 모드 반사형 RF-SET의 반사파와 순수한 rf 모드 투과형 RF-SET의 투과파를 계산한다. 정상상태 단일전자 트랜지스터 전류 모델을 포함한 RF-SET 계산의 정확성은 [참고문헌 2]에서 소개된 방법으로 확인한다. GHz 이상의 고주파에서 시변 단일전자 트랜지스터 전류 모델을 포함한 RF-SET 계산 결과는 정상상태 단일전자 트랜지스터 전류 모델을 포함해서 RF-SET를 계산한 결과들과 상당한 차이가 있음을 확인했다. GHz 이상 고주파에서 RF-SET 동작 분석은 정확한 시변 단일전자 트랜지스터의 전류 모델이 요구된다.

해양오염퇴적물 정화 모니터링 장비 설계

유윤섭(Yun Seop Yu),김상훈(Sang-Hoon Kim),유동상(Dong Sang Yoo),김용태(Yong Tae Kim) 대한조선학회 2012 대한조선학회 학술대회자료집 Vol.2012 No.5

SOI MOSFET의 모든 동작영역을 통합한 해석적 표면전위 모델

유윤섭(Yun Seop Yu) 大韓電子工學會 2004 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.41 No.2

공핍 모드 N형 나노선 전계효과 트랜지스터의 전류 전도 모델

유윤섭(Yun Seop Yu),김한정(Han Jung Kim) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.45 No.4

본 논문은 효율적인 회로 시뮬레이션을 위한 긴 채널 공핍 모드 n형 나노선 전계효과트랜지스터(nanowire field-effect transistor: NWFET)의 간단한 해석적 전류 전도 모델을 소개한다. 본 연구에서 사용된 NWFET는 bottom-up 방식으로 제작되었으며 게이트가 채널의 아래에 존재하는 구조를 가진다. 이 모델은 다양한 바이어스 조건에서 동작하는 NWFET의 모든 전류 전도 메카니즘을 포함한다. 새롭게 개발된 NWFET 모델로 계산된 결과는 이전에 발표된 NWFET 실험 데이터와 비교할때 10% 오차범위 안에서 서로 일치한다. This paper introduces a compact analytical current conduction model of long-channel depletion-mode n-type nanowire field-effect transistors (NWFETs). The NWFET used in this work was fabricated with the bottom-up process and it has a bottom-gate structure. The model includes all current conduction mechanisms of the NWFET operating at various bias conditions. The results simulated from the newly developed NWFET model reproduce a reported experimental results within a 10% error.

공학교육혁신을 위한 트랙제 교육과정 운영 방안 연구

유윤섭 ( Yun Seop Yu ),유동상 ( Dong Sang Yoo ) 한국실천공학교육학회 2012 실천공학교육논문지 Vol.4 No.2

교육매체 활용 : FPGA 기반의 멀티미디어 재생기 설계 교육용 장비

유윤섭 ( Yun Seop Yu ) 한국실천공학교육학회 2014 실천공학교육논문지 Vol.6 No.2

FPGA를 이용해서 다양한 멀티미디어 데이터 처리가 가능한 교육장비를 소개한다. 이 장비를 이용해서 영상인식 기반의 하드웨어 설계의 한 사례를 소개하고 그 설계를 기반으로 “FPGA를 이용한 디지털시스템 설계” 교과목의 교육 가능한 사례를 소개한다. 학생들에 의해서 새롭게 설계한 하드웨어를 본 FPGA를 이용해서 하드웨어 장비에 적용시키는 능력을 배양할 수 있고, 또한 개념 설계, 부분설계, 상세설계를 통해서 FPGA 기반 하드웨어의 창의적 종합설계 능력을 키울 수 있다. 그리고 오디오 코덱을 제어하는 부분은 FPGA내에 있는 소프트 마이크로프로세서인 NIOS II를 이용해서 한 칩에 디지털 하드웨어와 마이크로컨트롤러를 결합한 SOC 설계 능력을 키울 수 있다. 또한, 무선통신, Labivew와 FPGA 설계 능력을 결합하는 적용능력도 키울 수 있다. Education equipment for field programmable gate array (FPGA) based multimedia player design is introduced. Using the educa­tion equipment, an example of hardware design for color detection and augment reality (AR) game is described, and an example of syllabus for “Digital system design using FPGA” course is introduced. Using the education equipment, students can develop the ability to design some hardware, and to train the ability for the creative capstone design through conceptual, partial-level, and detail designs. By controlling audio codec, system-on-chip (SOC) design skills combining a NIOS II soft microprocessor and digital hardware in one FPGA chip are improved. The ability to apply wireless communication and LabView to FPGA-based digital design is also increased.

산학 연계 교육 : 산업체 수요에 기반한 산업의료원 교과목 운영 사례

유윤섭 ( Yun Seop Yu ) 한국실천공학교육학회 2014 실천공학교육논문지 Vol.6 No.1

산업체 수요에 기반한 공학혁신형 산업의료원 교과목과 운영 사례에 대해서 소개한다. 산업의료원 교과목은 산업체에서 제공한 애로기술 문제를 교수와 학생이 산업의료원 교과목 수업을 통해서 해결한다. 산업체는 애로기술을 제시하고 담당교수는 제시된 애로기술을 해결하는 강의 계획을 수립해서 학생들과 함께 산업체 애로기술을 해결하는 과정을 수행하고 학생들은 그것을 통해서 현장적응력을 키웠다. 학생들은 교과목 운영 목적 인식 정도, 수행기간의 적절성, 커뮤니케이션의 원활성, 전공지식의 이해 및 활용에 기여, 문제해결능력, 협업 학습 능력, 진로선택의 기회, 교과목 추천 등에 높은 평가를 하였다. 산업의료원은 한 학기 과정보다는 두 학기로 운영한 경우가 학생들의 만족도가 높게 평가된다. 그 이유는 산업의료원에서 제시하는 애로기술 문제가 한 학기에 해결책을 찾기 어렵기 때문이다. 산업의료원 교과목을 통해서 산업체에 취업연계를 가질 수 있는 기회가 될 수 있다. A case study on engineering clinic operation based on industry needs is introduced. Engineering clinic is a course that students and professor solve bottleneck techniques provided from an industry. The industry presents the bottleneck techniques to the profes-sor and the professor plans a course that the students learn how to solve them, and the students train field adaptability by solving them. From the course evaluation of the engineering clinic, the students give high scores to the awareness of the course objectives, the performance period, the smooth communication, the application and understanding of major, the problem solving skill, the co-operation ability, the opportunity of carrier choice, and the course recommendation. Two semesters give higher satisfaction to the students than one semester because two semesters are long enough to solve the bottleneck techniques provided from the industry. It gives good opportunity that the students get a job through completing the course.

해양오염퇴적물 정화 모니터링 장비 설계

유윤섭(Yun Seop Yu),김상훈(Sang-Hoon Kim),유동상(Dong Sang Yoo),김용태(Yong Tae Kim) 한국해양환경·에너지학회 2012 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.5

실험교과목에 포함된 요소설계의 효과적인 운영에 대한연구

유윤섭 ( Yun Seop Yu ),김상훈 ( Sang Hoon Kim ) 한국실천공학교육학회 2011 실천공학교육논문지 Vol.3 No.1

본 논문은 한경대학교 정보제어공학심화과정 3학년에 포함된 2학점(3시간) 실험교과목 "기초전자회로설계및실험"과 "응용전자회로설계및실험"에 포함된 1학점(1시간) 요소설계의 운영에 대해서 소개한다. 1학점(2시간)의 실험과 병행하여 1학점(1시간) 요소설계을 공학인증기준에 부합하도록 운영하는 절차, 운영결과 및 개선점을 소개한다. 학생들은 설계교과목 이수체계도에 따라서 체계적으로 설계교과목을 이수해야 효과적인 설계법을 배울 수 있다. In this paper, it introduce how to operate the design 1 credit (one hour), containing in the experimental courses (2 credits and 3 hours) of "Basic Electronic Circuit Design and Experiment" and "Advanced Electronic Circuit Design and Experiment" in junior grade of Information & Control Engineering Advanced Course in Hankyong National University. The effective procedures, results, and improvements to operate the design 1 credit (one hour) in combination with the experimental one credit (2 hours), according to the engineering accreditation system, are introduced. To learn an effective design method, students have to learn completely the design courses according to a system diagram for completing design courses.