• Journal of Electrical Engineering and information Science
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• 제2권5호
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• pp.17-26
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• 1997

Interconnect characterization on a wafer level was performed. Test patterns for single, two-coupled, and triple-coupled lines ere designed by using 0.5$\mu\textrm{m}$ CMOS process. Then interconnect capacitances and resistances were experimentally extracted by using tow port network measurements, Particularly to eliminate parasitic effects, the Y-parameter de-embedding was performed with specially designed de-embedding patterns. Also, for the purpose of comparisons, capacitance matrices were calculated by using the existing CAD model and field-solver-based commercial simulator, METAL and MEDICI. This work experimentally verifies that existing CAD models or parameter extraction may have large deviation from real values. The signal transient simulation with the experimental data and other methodologies such as field-solver-based simulation and existing model was performed. as expected, the significantly affect on the signal delay and crosstalk. The signal delay due to interconnects dominates the sub-micron-based a gate delay (e.g., inverter). Particularly, coupling capacitance deviation is so large (about more than 45% in the worst case) that signal integrity cannot e guaranteed with the existing methodologies. The characterization methodologies of this paper can be very usefully employed for the signal integrity verification or he electrical design rule establishments of IC interconnects in the industry.

• 진공이야기
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• 제3권3호
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• pp.15-18
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• 2016

In future wearable electronic systems, 3-dimensional (3D) devices have attracted much attention due to their high density integration and low-power functionality. Among 3D devices, gate-all-around (GAA) nanowire transistor provides superior gate controllability, resulting in suppressing short channel effect and other drawbacks in 2D metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET). Silicon nanowires (SiNWs) are the most promising building block for GAA structure device due to their compatibility with the current Si-based ultra large scale integration (ULSI) technology. Moreover, the theoretical limit for subthreshold swing (SS) of MOSFET is 60 mV/dec at room temperature, which causes the increase in Ioff current. To overcome theoretical limit for the SS, it is crucial that research into new types of device concepts should be performed. In our present studies, we have experimentally demonstrated feedback FET (FBFET) and tunnel FET (TFET) with sub-60 mV/dec based on SiNWs. Also, we fabricated SiNW based complementary TFET (c-TFET) and SiNW complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) inverter. Our research demonstrates the promising potential of SiNW electronic devices for future wearable electronic systems.

• 전기전자학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.129-136
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• 2007

본 논문에서는 Dual-Port 구조를 사용하는 Display IC용 내장형 1T-SRAM에 적합한 간단하고 효과적인 새로운 데이터라인 리던던시 회로(dataline redundancy circuit)를 제안하고 이를 0.18-um CMOS 1T-SRAM 공정을 이용하여 $320{\times}120{\times}18$-Bit Dual-port 1T-SRAM로 구현하여 검증하였다. 한 개의 인버터와 한 개의 낸드 게이트로 이루어진 시프트 로직 회로(shift logic circuit)를 이용해서 기존의 데이터라인 리던던시 회로 보다는 훨씬 간단하게 컨트롤 로직을 구현함으로써 한 개의 비트라인 페어(bit line pair)의 피치(pitch) 내에서 필요한 컨트롤 로직을 모두 구현할 수 있었다. 또한 시프트 로직 회로를 개선해서 worst case에서의 delay를 12.3ns에서 5.9ns로 52% 감소시켜서 워드라인 셋업 후에서 센스앰프 셋업까지의 시간 동안에 데이터라인 스위칭 작업을 완료할 수 있게 하여서 데이터라인 리던던시 회로의 타이밍 오버헤드(timing overhead)를 row cycle 시간에 의해 감추어지게 할 수 있었다. 본 논문에서 제시된 데이터라인 리던던시 회로의 면적 오버헤드(area overhead)는 약 7.6%로 예측된다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권1호
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• pp.74-84
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• 2007

본 논문에서는 기존의 DLL 지연 시간 잠금 범위를 확장하기 위해 새로운 이중 루프 DLL을 제안하였다. 제안한 DLL은 Coarse_loop와 Fine_loop를 포함하고 있으며, 와부 클럭과 2개의 내부 클럭 사이의 초기 시간차를 비교하여 하나의 루프를 선택하여 동작하게 된다. 2개의 내부 클럭은 VCDL의 중간 출력 클럭과 최종 출력 클럭이며 두 클럭의 위상차는 $180^{\circ}$이다. 제안한 DLL은 일반적인 잠금 범위 밖에 있을 경우 Coarse_loop를 선택하여 잠금 범위 안으로 이전 시킨 후 Fine_loop에 의하여 잠금 상태가 일어난다. 따라서 제안한 DLL은 harmonic lock이 일어나지 않는 한 항상 안정적으로 잠금 과정이 일어날 수 있게 된다. 제안한 DLL이 사용하는 VCDL은 두 개의 제어 전압을 받아 지연 시간을 조절함으로 일반적인 다 적층 currentstarved 형태의 인버터 대신에 TG 트랜지스터를 이용하는 인버터를 사용하여 지연 셀을 구성하였다. 새로운 VCDL은 종래의 VCDL에 비하여 지연시간 범위가 더욱 확장되었으며, 따라서 제안한 DLL의 잠금 범위는 기존의 DLL의 잠금 범위보다 2배 이상 확장되었다. 본 논문에서 제안한 DLL 회로는 0.18um, 1.8V TSMC CMOS 라이브러리를 기본으로 하여 설계, 시뮬레이션 및 검증하였으며 동작 주파수 범위가 100MHz${\sim}$1GHz이다. 또한, 1GHz에서 제안한 DLL의 잠금 상태에서의 최대 위상 오차는 11.2ps로 높은 해상도를 가졌으며, 이때 소비 전력은 11.5mW로 측정되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.149-155
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• 2015

본 논문에서는 선형성이 개선된 5MHz의 샘플링 주파수를 가지는 10-비트 디지털/아날로그 변환기를 제안한다. 제안하는 디지털/아날로그 변환기는 10-비트 R-2R 기반 디지털/아날로그 변환기, rail-to-rail 입력 범위의 차동 전압증폭기를 이용하는 출력버퍼, 그리고 바이어스 전압을 위한 밴드-갭 기준전압 회로로 구성된다. R-2R 디지털/아날로그 변환기의 2R 구현에 스위치를 위해 사용되는 인버터의 turn-on 저항 값을 포함하여 설계함으로 선형성을 개선시킨다. DAC의 최종 출력 전압 범위는 출력버퍼에 차동전압증폭기를 이용함으로 R-2R의 rail-to-rail 출력 전압으로부터 $2/3{\times}VDD$로 결정된다. 제안된 디지털/아날로그 변환기는 1.2V 공급전압과 1-poly, 8-metal을 이용하는 130nm CMOS 공정에서 구현되었다. 측정된 디지털/아날로그 변환기의 동적특성은 9.4비트의 ENOB, 58dB의 SNDR, 그리고 63dBc의 SFDR이다. 측정된 DNL과 INL은 -/+0.35LSB 미만이다. 제작된 디지털/아날로그 변환기의 면적과 전력소모는 각각 $642.9{\times}366.6{\mu}m^2$과 2.95mW이다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.129-134
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• 2018

Herein, we report the manufacture of high-performance, ambipolar organic field-effect transistors (OFETs) and complementary-like electronic circuitry based on a blended, polymeric, semiconducting film. Relatively high and well-balanced electron and hole mobilities were achieved by incorporating a small amount of ionic additives. The equivalent P-channel and N-channel properties of the ambipolar OFETs enabled the manufacture of complementary-like inverter circuits with a near-ideal switching point, high gain, and good noise margins, via a simple blanket spin-coating process with no additional patterning of each active P-type and N-type semiconductor layer.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권1호
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• pp.91-105
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• 2016

Carbon Nanotube Field-Effect Transistors (CNTFETs) have been studied as candidates for post Si CMOS owing to the better electrostatic control and high mobility. To enhance the immunity against short - channel effects (SCEs), the novel channel and gate engineered architectures have been proposed to improve CNTFETs performance. This work presents a comprehensive study of the influence of channel and gate engineering on the CNTFET switching, high frequency and circuit level performance of carbon nanotube field-effect transistors (CNTFETs). At device level, the effects of channel and gate engineering on the switching and high frequency characteristics for CNTFET have been theoretically investigated by using a quantum kinetic model. This model is based on two-dimensional non-equilibrium Green's functions (NEGF) solved self - consistently with Poisson's equations. It is revealed that hetero - material - gate and lightly doped drain and source CNTFET (HMG - LDDS - CNTFET) structure can significantly reduce leakage current, enhance control ability of the gate on channel, improve the switching speed, and is more suitable for use in low power, high frequency circuits. At circuit level, using the HSPICE with look - up table(LUT) based Verilog - A models, the impact of the channel and gate engineering on basic digital circuits (inverter, static random access memory cell) have been investigated systematically. The performance parameters of circuits have been calculated and the optimum metal gate workfunction combinations of ${\Phi}_{M1}/{\Phi}_{M2}$ have been concluded in terms of power consumption, average delay, stability, energy consumption and power - delay product (PDP). In addition, we discuss and compare the CNTFET-based circuit designs of various logic gates, including ternary and binary logic. Simulation results indicate that LDDS - HMG - CNTFET circuits with ternary logic gate design have significantly better performance in comparison with other structures.