• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.9-16
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• 2015

본 논문에서는 표준연동 아키텍처(HLA/RTI)기반 다해상도 연동이 가능한 시뮬레이션을 구성하여 공학급(QUEST), 교전급(SADM), 임무급(EADSIM)의 모델을 연동하였다. 공학급 모델은 전투실험 공학분석 시범체계에서 개발된 전투실험 통합개발환경(QUEST)을 이용하여 모델을 개발하였다. 교전급 모델은 SADM을 이용하여 개발하고 임무급 모델은 EADSIM을 이용하여 모델을 개발하였다. 여러 계층의 모델을 연동하기 위해 표준 연동 아키텍처 기반(HLA/RTI)으로 설계하고 구현하였다. 각기 다른 분산된 환경에서 수행되고 있는 시뮬레이션 프로그램들이 상호 연동을 위해 표준 연동 인터페이스 명세에 만족하는 연동 시뮬레이션을 설계하고 각 시뮬레이션 프로그램 간의 중계 역할을 담당하는 통합연동 게이트웨이를 개발하였다. 다해상도 연동 시뮬레이션을 통해 여러 계층 간의 모델을 연동하여 해양 무기체계 효과도 분석을 위한 모델충실도를 향상하고 운용자 필요에 따라 요구되는 전장 환경을 신속하게 구성할 수 있다. 또한 표준연동 아키텍처(HLA/RTI)를 기반으로 설계하게 된 다른 시뮬레이션 프로그램과도 쉽고 효율적으로 연동할 수 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.194-199
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• 2020

본 논문에서는 비대칭 무접합 이중게이트 MOSFET에 대한 문턱전압이동을 상단과 하단 게이트 산화막 두께에 따라 분석하였다. 비대칭 구조에서는 상단과 하단 게이트 산화막 두께를 달리 제작할 수 있으므로 문턱전압이동을 일정하게 유지하면서 상단 게이트에서 발생할 수 있는 누설전류를 감소시키기 위하여 상단과 하단 산화막 두께를 조정할 수 있다. 이를 위하여 해석학적 문턱전압 모델을 제시하였으며 이 모델은 2차원 시뮬레이션 값과 잘 일치하였다. 결과적으로 일정한 문턱전압이동을 유지하면서 하단 게이트 산화막 두께를 감소시키면 상단 게이트 산화막 두께를 증가시킬 수 있어 상단 게이트에서 발생할 수 있는 누설전류를 감소시킬 수 있을 것이다. 특히 하단 게이트 산화막 두께가 증가하여도 문턱전압이동에는 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 관찰하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.327.1-327.1
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• 2016

모바일 기기의 폭발적 증가세로 인해 플래시 메모리의 수요가 증가하고 있다. 낸드 플래시 메모리는 적은 전력 소모량과 높은 전기적 효율 때문에 많은 많은 연구가 이루어지고 있다. 반면에 stress-induced leakage current, positive-charge-assisted tunneling, thermally-assisted tunneling 등의 문제로 신뢰성이 저하되는 문제가 발생한다. 프로그램/이레이즈 동작이 반복되면 소자에서 발생하는 에러의 발생비율이 늘어나 신뢰성이 저하되게 된다. 비록 신뢰성 저하 메커니즘에 대한 연구가 많이 이루어졌으나, 워드라인 스트레스에 의한 프로그램 특성 저하에 대한 구체적인 연구가 진행되지 않았다. 본 연구에서는 플래시 메모리의 워드라인 스트레스로 인한 전기적 특성 감소 현상을 보기 위해, 플로팅 게이트의 두께를 변화시키면서, electron density와 depletion region 의 변화를 관찰하였다. 낸드 플래시 메모리의 전기적 특성을 멀티 오리엔테이션 모델을 포함한 3차원 TCAD 시뮬레이션을 이용하여 계산하였다. 프로그램/이레이즈 동작이 증가함에 따라, 플로팅 게이트에 공핍영역이 생기고, 블로킹 옥사이드와 게이트 사이에 의도하지 않은 트랩이 생기게 된다. 이로 인해 프로그램/이레이즈 동작이 증가함에 따라, 플로팅 게이트의 electron density가 감소하는 경향을 보았다. 이 연구 결과는 낸드 플래시 메모리 소자에서 신뢰성을 향상시키고 프로그램 특성을 증진시키는데 도움이 된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.789-794
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• 2017

본 논문에서는 무접합 원통형 MOSFET의 해석학적 전위분포를 이용하여 문턱전압이하 전류모델을 제시하고 이를 이용하여 문턱전압이동을 해석하였다. 무접합 원통형 MOSFET는 채널을 게이트 단자가 감싸고 있기 때문에 캐리어 흐름을 제어하는 게이트 단자의 능력이 매우 우수하다. 본 연구에서는 쌍곡선 전위분포모델을 이용하여 포아송방정식을 풀고 이 때 얻어진 중심 전위분포를 이용하여 문턱전압이하 전류 모델을 제시하였다. 제시된 전류모델을 이용하여 $0.1{\mu}A$의 전류가 흐를 때 게이트 전압을 문턱전압으로 정의하고 2차원 시뮬레이션 값과 비교하였다. 비교결과 잘 일치하였으므로 이 전류모델을 이용하여 채널크기 및 도핑농도에 따라 문턱전압이동을 고찰하였다. 결과적으로 채널 반지름이 증가할수록 문턱전압이동은 매우 크게 나타났으며 산화막 두께가 증가할 경우도 문턱전압이동은 증가하였다. 채널 도핑농도에 따라 문턱전압을 관찰한 결과, 소스/드레인과 채널 간 도핑농도의 차이가 클수록 문턱전압은 크게 증가하는 것을 관찰하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.804-810
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• 2005

이 연구에서는 더블게이트 MOSFET(DGMOSFET)에 대한 해석학적 서브문턱스윙(Subthreshold swing; SS) 모델을 제시하였다. 이 모델에서는 기존에 사용되었던 근사모델보다 채널길이, 채널두께가 10nm정도로 매우 작을 때에 더 정확한 결과를 유도할 수 있다. 본 연구에서 제시한 모델의 타당성을 증명하기 위하여 계산결과를 Medici 시뮬레이션 결과와 비교하였으며 잘 일치함을 관찰하였다. 본 연구에서 제시한 모델을 사용하여 DGMOSFET 설계시 중요한 채널길이, 채널두께 그리고 게이트 산화막의 두께 등의 요소 변화에 대한 SS의 변화를 관찰하였다. 관찰 결과 제시한 모델은 나노급 DGMOSFET소자 설계시 유용한 자료를 공급 할 것이다. 각 요소중 채널길이와 채널두께의 비는 작을수록 SS값이 향상됨을 알 수 있었으며 특히 산화막 두께가 작을 때 SS값은 현저히 작아지는 것을 알 수 있었다. 또한 나노급 DGMOSFET소자 설계를 가능하게 하기 위하여 유전율이 큰 게이트 유전체 재료가 개발되어야 할 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2024년도 제69차 동계학술대회논문집 32권1호
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• pp.311-312
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• 2024

본 논문에서는 대규모 LoRaWAN 환경에서 무선 통신을 통한 단말기와 게이트웨이 간에 패킷의 송수신에 있어 시간 및 소비전력의 특성의 도출이 가능한 시뮬레이터인 LoRaEnergySim에서 LBT 방식의 미디어 접근 제어 방식을 지원하도록 개선하여 국내 TTA 표준에 따른 시뮬레이션이 가능하도록 한다. 이를 위해 LoRaEnergySim 프레임워크 노드의 상태 전환 모델에 LBT 상태를 추가하고 에너지 프로파일에 LBT 상태에서 소비되는 에너지 항목을 추가한다. 개선된 LoRaEnergySim 시뮬레이션의 기능을 검증하기 위해 임의의 패킷에 대해 상태 전환 모델에 따라 하나의 상태에서 소비되는 전력과 다음 상태로 전이되기까지 소요되는 시간을 도식화 할 수 있는 부가 모듈을 구현한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.273-273
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• 2011

현재 사용되고 있는 플로팅 게이트를 이용한 플래시 메모리 소자는 비례축소에 의해 발생하는 단 채널 효과, 펀치스루 효과 및 소자간 커플링 현상과 같은 문제로 소자의 크기를 줄이는데 한계가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 silicon nitride와 같은 절연체를 전자의 트랩층으로 사용하는 charge trap flash (CTF) 메모리 소자에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. CTF 메모리 소자의 전기적 특성에 대한 연구는 활발히 진행 되었지만, 수치 해석 모델을 사용하여 메모리 소자의 전하수송 메커니즘을 분석한 연구는 매우 적다. 본 연구에서는 수치 해석 모델을 적용하여 개발한 시뮬레이터를 사용하여 CTF 메모리 소자의 프로그램 동작 시 전하수송 메커니즘에 대한 연구를 하였다. 시뮬레이터에 사용된 모델은 연속방정식, 포아송 방정식과 Shockley-Read-Hall 재결합 모델을 수치해석적 방법으로 계산하였다. 또한 CTF 소자 프로그램 동작 시 트랩 층으로 주입되는 전자의 양은 Wentzel-Kramers-Brillouin 근사 법을 이용하여 계산하였다. 트랩 층에 트랩 되었던 전자의 방출 모델은 이온화 과정을 사용하였다. 게이트와 트랩 층 사이의 터널링은 Fowler-Nordheim (FN) tunneling 모델, Direct tunneling 모델, Modified FN tunneling 모델을 적용하였다. FN tunneling 만을 적용했을때 보다 세가지 모델을 적용했을 때가 더 실험치와의 오차가 적었다. 그 이유는 시뮬레이션 결과를 통해 인가된 전계에 의해 Bottom Oxide 층의 에너지 밴드 구조가 변화하여 세가지 tunneling 모델의 구역이 발생하는 것을 확인 할 수 있었다. 계산된 결과의 전류-전압 곡선을 통해 CTF 메모리 소자의 프로그램 동작 특성을 관찰하였다. 트랩 층의 전도대역과 트랩 층 내부에 분포하는 전자의 양을 시간에 따라 계산하여 트랩 밀도가 시간이 지남에 따라 일정 값에 수렴하고 많은 전하가 트랩 될 수록 전하 주입이 줄어듬을 관찰 하였다. 이와 같은 시뮬레이션 결과를 통해 CTF 메모리의 트랩층에서 전하의 이동에 대해 더 많이 이해하여 CTF 소자가 가진 문제점 해결에 도움을 줄 것이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권1호
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• pp.1-10
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• 2003

본 연구에서는 Metal-Ferroelecric-Semiconductor FET (MFSFET) 소자의 특성을 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션에서는 field-dependent polarization 모델과 square-law FET 모델이 도입되었다. MFSFET 시뮬레이전에서 C-V/sub G/ 곡선은 축적과 공핍 및 반전 영역을 확실하게 나타내었다. 게이트 전압에 따른 캐패시턴스, subthreshold 전류 그리고, 드레인 전류특성에서 강유전체 항전압이 0.5, 1V 일 때, 각각 1, 2V 의 memory window 를 나타내었다. 드레인 전류-드레인 전압 곡선은 증가영역과 포화영역으로 구성되었다. 드레인 전류-드레인 전압 곡선에서 두 부분의 문턱전압에 의해 나타난 포화드레인 전류차이는 게이트 전압이 0, 0.1, 0.2 그리고, 0.3V 일 때, 각각 1.5, 2.7, 4.0 그리고 5.7㎃ 이었다. 시간경과 후의 드레인 전류를 분석하였는데, PLZT(10/30/70) 박막은 10년 후에 약 18%의 포화 전류가 감소하여 우수한 신뢰성을 보였다. 본 모델은 MFSFET 소자의 동작을 예측하는데 중요한 역할을 할 것으로 판단된다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권4호
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• pp.49-55
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• 2015

기존의 BSIM4 모델과 다이오드를 사용한 BSIM4 Macro 모델의 바이어스 종속 게이트-드레인 오버렙 캐패시턴스 $C_{gdo}$ 시뮬레이션의 부정확성에 대하여 자세히 분석하였다. 이러한 Macro 모델은 기존의 BSIM4 모델보다 더 정확하지만 선형영역에서 사용될 수 없음을 발견하였다. 기존 모델들의 부정확성을 제거하기 위해서 물리적인 바이어스 종속 $C_{gdo}$ 모델 방정식을 사용한 새로운 BSIM4 Macro 모델을 제안하였고 전체 바이어스 영역에서 유효함을 입증하였다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권5호
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• pp.54-61
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• 1999

SPICE MOS 모델을 외부 다이오드를 추가하는 방식을 사용하여, 기판 분포저항을 고려한 MOS 트랜지스터의 매크로 모델 형태를 제안하였다. 본 매크로 모델을 사용하여 W=200㎛, L=0.8㎛의 NMOS 트랜지스터를 기준으로 시행한 s-파라미터의 시뮬레이션치를 s-파라미터 측정치에 fitting 하는 과정을 통해 RF 영역에 적용 가능한 모델 세트를 확보하고 RF 영역에서의 기판 저항의 분포 효과를 분석하였다. s-파라미터로부터 환산된 AC 저항 및 커패시턴스와 같은 물리적 파리미터의 시뮬레이션치를 측정치와 비교함으로써 시뮬레이션된 s-파라미터의 신빙성을 확인하였다. 10GHz 이하의 주파수 영역에 대해서는 접합 다이오드가 포함되어 있는 기존 SPICE의 MOS 모델을 그대로 사용하고 게이트 노드와 기판 노드에 적절한 lumped 저항 한 개씩을 추가하는 간단한 형태의 매크로 모델을 사용하는 것이 적절하다고 판단된다.