• Structural Engineering and Mechanics
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• 제70권4호
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• pp.499-511
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• 2019

In this study, the axial compressive behavior of novel quadruple C-channel built-up cold-formed steel columns with different slenderness ratio was investigated, using the experimental and numerical analysis. The axial compressive capacity and failure modes of the columns were obtained and analyzed. The finite element models considering the geometry, material and contact nonlinearity were developed to simulate and analyze the structural behavior of the columns further. There was a great correlation between the numerical analyses and test results, which indicated that the finite element model was reasonable and accurate. Then influence of, slenderness ratio, flange width-to-thickness ratio and screw spacing on the mechanical behavior of the columns were studied, respectively. The tests and numerical results show that due to small slenderness ratio, the failure modes of the specimens are generally local buckling and distortional buckling. The axial compressive strength and stiffness of the quadruple C-channel built-up cold-formed steel columns decrease with the increase of maximum slenderness ratio. When the screw spacing is ranging from 150mm to 450mm, the axial compressive strength and stiffness of the quadruple C-channel built-up cold-formed steel columns change little. The axial compressive capacity of quadruple C-channel built-up cold-formed steel columns increases with the decrease of flange width-thickness ratio. A modified effective length factor is proposed to quantify the axial compressive capacity of the quadruple C-channel built-up cold-formed steel columns with U-shaped track in the ends.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제8권2호
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• pp.111-114
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• 2008

We studied the influence of nanocrystalline silicon (nc-Si) thin film thickness on top gate nc-Si thin film transistor (TFT) fabricated at $180^{\circ}C$. The nc-Si thickness affects the characteristics of nc-Si TFT due to the nc-Si growth similar to a columnar. As the thickness of nc-Si increases from 40 nm to 200 nm, the grain size was increased from 20 nm to 40 nm. Having a large grain size, the thick nc-Si TFT surpasses the thin nc-Si TFT in terms of electrical characteristics such as field effect mobility. The channel resistance was decreased due to growth of the grain. We obtained the experimental results that the field effect mobility of the fabricated devices of which nc-Si thickness is 60, 90 and 130 nm are 26, 77 and $119\;cm^2/Vsec$, respectively. The leakage current, however, is increased from $7.2{\times}10^{-10}$ to $1.9{\times}10^{-8}\;A$ at $V_{GS}=-4.4\;V$ when the nc-Si thickness increases. It is originated from the decrease of the channel resistance.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권10호
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• pp.24-31
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• 2003

Super-steep retrograded channel (SSR)을 갖는 bulk MOSFET, fully-depleted SOI, double-gate MOSFET 구조에 대하여 단채널 효과를 비교 분석하였다. Evanescent-mode를 이용하여, 각 소자 구조에 대한 characteristics scaling-length (λ)를 추출할 수 있는 수식을 유도하고 추출된 λ의 정확도를 소자 시뮬레이션 결과와 비교하여 검증하였다. 70 nm CMOS 기술에 사용 가능하도록 단채널 효과를 효과적으로 제어하기 위해서는 최소 게이트 길이가 5λ 이상이어야 하며 SSR 소자의 공핍층 두께는 약 30 nm 정도로 스케일링되어야 한다. High-κ 절연막은 equivalent SiO2 두께를 매우 작게 유지하지 않을 경우 절연막을 통한 드레인 전계의 침투 때문에 소자를 스케일링하는데 제한을 갖는다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.350-350
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• 2010

Silicon carbide (SiC), one of the well known wide band gap semiconductors, shows high thermal conductivities, chemical inertness and breakdown energies. The design of normally-off 4H-SiC VJFETs [1] has been reported and 4H-SiC VJFETs with different lateral JFET channel opening dimensions have been studied [2]. In this work, 4H-SiC based VJFETs has been designed using the device simulator (ATLAS, Silvaco Data System, Inc). We varied the n-epi layer thickness (from $6\;{\mu}m$ to $10\;{\mu}m$) and the channel width (from $0.9\;{\mu}m$ to $1.2\;{\mu}m$), and investigated the static characteristics as blocking voltages, threshold voltages, on-resistances. We have shown that silicon carbide JFET structures of highly intensified blocking voltages with optimized figures of merit can thus be achieved by adjusting the epi layer thickness and channel width.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권7호
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• pp.1-6
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• 2002

본 연구에서는 나노 스케일 SOI 소자의 최적 설계를 위하여 multi-gate 구조인 Double 게이트, Triple 게이트, Quadruple 게이트 및 새로이 제안한 Pi 게이트 SOI 소자의 단채널 현상을 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 불순물 농도, 채널 폭, 실리콘 박막의 두께와 Pi 게이트를 위한 vertical gate extension 깊이 등을 변수로 하여 최적의 나노 스케일 SOI 소자는 Double gate나 소자에 비해 단채널 특성 및 subthreshold 특성이 우수하므로 채널 불순물 농도, 채널 폭 및 실리콘 박막 두께 결정에 있어서 선택의 폭이 넓음을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.917-921
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• 2013

본 연구에서는 이중게이트 MOSFET의 전도중심에 따른 항복전압의 변화를 분석하였다. DGMOSFET에 대한 단채널효과 중 낮은 항복전압은 소자동작에 저해가 되고 있다. 항복전압분석을 위하여 포아송방정식의 분석학적 전위분포를 이용하였으며 이때 전하분포함수에 대하여 가우시안 함수를 사용함으로써 보다 실험값에 가깝게 해석하였다. 소자 파라미터인 채널길이, 채널두께, 게이트 산화막 두께 그리고 도핑농도 등에 대하여 전도중심의 변화에 대한 항복전압의 변화를 관찰하였다. 본 연구의 모델에 대한 타당성은 이미 기존에 발표된 논문에서 입증하였으며 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 항복전압특성을 분석하였다. 분석결과 항복전압은 소자파라미터에 에 대한 전도중심의 변화에 크게 영향을 받는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2003년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.69-73
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• 2003

A open section thick composite beam model is suggested in this study. In the model, the primary and secondary warping and transverse shear effects are incorporated. The rigidities associated with thick channel composite beam and thin channel composite beam are obtained and compared. The results show that the difference among rigidities of the thick and thin composite beams increase as the wall thickness increases.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.1196-1202
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• 2013

본 연구에서는 이중게이트 MOSFET에 대한 항복전압의 변화를 채널도핑 및 소자파라미터에 따라 이차원 전위분포모델을 이용하여 분석한 것이다. 낮은 항복전압은 전력소자동작에 저해가 되고 있으며 소자의 크기가 감소하면서 발생하는 단채널 효과에 의하여 이중게이트 MOSFET의 경우도 심각하게 항복전압이 감소하고 있다. 항복전압분석을 위하여 포아송방정식의 이차원 해석학적 전위분포모델을 이용하여 채널도핑농도와 소자 파라미터인 채널길이, 채널두께, 게이트산화막 두께 등에 대하여 항복전압의 변화를 관찰하였다. 분석결과 항복전압은 채널도핑 농도의 크기뿐만이 아니라 소자크기 파라미터에 대해서 커다란 변화를 보이고 있었으며 특히 채널도핑함수인 가우시안 함수의 형태에 따라서도 큰 변화를 보이고 있다는 것을 관찰할 수 있었다.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제21권1호
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• pp.59-69
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• 2009

The prediction of pressure drop for a droplet flow in a confined micro channel is presented using FE-FTM (Finite Element - Front Tracking Method). A single droplet is passing through 5:1:5 contraction - straight narrow channel - expansion flow domain. The pressure drop is investigated especially when the droplet flows in the straight narrow channel. We explore the effects of droplet size, capillary number (Ca), viscosity ratio ($\chi$) between droplet and medium, and fluid elasticity represented by the Oldroyd-B constitutive model on the excess pressure drop (${\Delta}p^+$) against single phase flow. The tightly fitted droplets in the narrow channel are mainly considered in the range of $0.001{\leq}Ca{\leq}1$ and $0.01{\leq}{\chi}{\leq}100$. In Newtonian droplet/Newtonian medium, two characteristic features are observed. First, an approximate relation ${\Delta}p^+{\sim}{\chi}$ observed for ${\chi}{\geq}1$. The excess pressure drop necessary for droplet flow is roughly proportional to $\chi$. Second, ${\Delta}p^+$ seems inversely proportional to Ca, which is represented as ${\Delta}p^+{\sim}Ca^m$ with negative m irrespective of $\chi$. In addition, we observe that the film thickness (${\delta}_f$) between droplet interface and channel wall decreases with decreasing Ca, showing ${\delta}_f{\sim}Ca^n$ Can with positive n independent of $\chi$. Consequently, the excess pressure drop (${\Delta}p^+$) is strongly dependent on the film thickness (${\delta}_f$). The droplets larger than the channel width show enhancement of ${\Delta}p^+$, whereas the smaller droplets show no significant change in ${\Delta}p^+$. Also, the droplet deformation in the narrow channel is affected by the flow history of the contraction flow at the entrance region, but rather surprisingly ${\Delta}p^+$ is not affected by this flow history. Instead, ${\Delta}p^+$ is more dependent on ${\delta}_f$ irrespective of the droplet shape. As for the effect of fluid elasticity, an increase in ${\delta}_f$ induced by the normal stress difference in viscoelastic medium results in a drastic reduction of ${\Delta}p^+$.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.1648-1653
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• 2006

이 연구에서는 해석학적 전류-전압 모델을 이용하여 DGMOSFET(Double Gate MOSFET)의 전송특성을 분석하였다. MOSFET의 게이트길이가 100nm이하로 작아지면 산화막두께가 1.5m이하로 작아져야만하고 채널의 도핑이 매우 증가하기 때문에 소자의 문턱전압변화, 누설전류의 증가 등 다양한 문제가 발생하게 된다 이러한 문제를 조사하기 위하여 해석학적 전류-전압 모델을 이용하여 소자의 크기를 변화시키면서 전류-전압특성을 조사하였다 소자의 크기를 변화시키면서 해석학적 전류-전압 모델의 타당성을 조사하였으며 온도 변화에 대한 특성도 비교 분석하였다. 게이트 전압이 2V에서 77K의 전류-전압 특성이 실온에서 보다 우수하다는 것을 알 수 있었다.