• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제45권5호
• /
• pp.50-57
• /
• 2008

본 논문에서는 CMOS image sensor(CIS)에서 사용될 수 있는 고 효율 charge pump를 제안하였다. 제안된 charge pump는 CIS의 동작 특성을 활용하여 switching loss 및 reversion loss를 최소화하여 고 효율 동작을 실현하였다. 즉, CIS 픽셀 동작 구간에 따라 local clock driver, 펌핑 커패시터, 그리고 charge 전달 switch의 크기를 역동적으로 조절함으로써 switching loss 를 최소화하였다. 또한, schmitt trigger를 채용한 tri-state local clock driver를 이용하여 non-overlapping 구간이 충분히 확보된 local clock을 공급할 수 있게 함으로써 reversion loss를 최소화하였다. 0.13-um CMOS 공정을 이용한 시뮬레이션 비교 결과, 제안된 charge pump는 구동 전류가 없는 조건에서 기존 구조에 비해 최대 49.1% 전력 소모를 개선하였으며, 구동 전류가 최대인 조건에서는 19.0% 전력 소모를 개선할 수 있었음을 확인하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제4권2호
• /
• pp.84-87
• /
• 2006

Lateral distributions of locally injected electrons and holes in an oxide-nitride-oxide (ONO) dielectric stack of two different silicon-oxide-nitride-oxide-silicon (SONOS) memory cells are evaluated by single-junction charge pumping technique. Spatial distribution of electrons injected by channel hot electron (CHE) for programming is limited to length of the ONO region in a locally ONO stacked cell, while is spread widely along with channel in a fully ONO stacked cell. Hot-holes generated by band-to-band tunneling for erasing are trapped into the oxide as well as the ONO stack in the locally ONO stacked cell.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
• /
• pp.852-855
• /
• 2012

본 논문에서는 FN(Fowler-Nordheim) 터널링 방식에 의한 program 동작과 band-to-band 터널링 방식에 의한 erase 동작을 수행하는 EEPROM IP용 DC-DC converter를 설계하였다. 로직전압으로 $1.5V{\pm}10%$의 저전압을 사용하는 EEPROM IP용 DC-DC converter는 charge pump 회로의 pumping stage 수와 pumping capacitance를 줄이기 위해 입력 전압으로 VDD 대신 VRD(Read Voltage)을 전압을 사용하는 방식을 제안하였다. VRD($=3.1V{\pm}0.1V$)는 5V의 external supply voltage를 voltage regulator 회로를 이용하여 regulation된 전압이다. 설계된 DC-DC converter는 write 모드에서 VPP(=8V)와 VNN(=-8V)의 전압을 출력한다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제45권7호
• /
• pp.37-43
• /
• 2008

본 논문에서는 전하 펌프 방법 (Charge Pumping Method, CPM)를 이용하여 서로 다른 질화막 층을 가지는 N-Channel SANOS (Silicon-$Al_2O_3$-Nitride-Oxide-Silicon) Flash Memory Cell 트랜지스터의 트랩 특성을 규명하였다. SANOS Flash Memory에서 계면 및 질화막 트랩의 중요성은 널리 알려져 있지만 소자에 직접 적용 가능하면서 정화하고 용이한 트랩 분석 방법은 미흡하다고 할 수 있다. 기존에 알려진 분석 방법 중 전하 펌프 방법은 측정 및 분석이 간단하면서 트랜지스터에 직접 적용이 가능하여 MOSFET에 널리 사용되어왔으며 최근에는 MONOS/SONOS 구조에도 적용되고 있지만 아직까지는 Silicon 기판과 tunneling oxide와의 계면에 존재하는 트랩 및 tunneling oxide가 얇은 구조에서의 질화막 벌크 트랩 추출 결과만이 보고되어 있다. 이에 본 연구에서는 Trapping Layer (질화막)가 다른 SONOS 트랜지스터에 전하 펌프 방법을 적용하여 Si 기판/Tunneling Oxide 계면 트랩 및 질화막 트랩을 분리하여 평가하였으며 추출된 결과의 정확성 및 유용성을 확인하고자 트랜지스터의 전기적 특성 및 메모리 특성과의 상관 관계를 분석하고 Simulation을 통해 확인하였다. 분석 결과 계면 트랩의 경우 트랩 밀도가 높고 trap의 capture cross section이 큰 소자의 경우 전자이동도, subthreshold slop, leakage current 등의 트랜지스터의 일반적인 특성 열화가 나타났다. 계면 트랩은 특히 Memory 특성 중 Program/Erase (P/E) speed에 영향을 미치는 것으로 나타났는데 이는 계면결함이 많은 소자의 경우 같은 P/E 조건에서 더 많은 전하가 계면결함에 포획됨으로써 trapping layer로의 carrier 이동이 억제되기 때문으로 판단되며 simulation을 통해서도 동일한 결과를 확인하였다. 하지만 data retention의 경우 계면 트랩보다 charge trapping layer인 질화막 트랩 특성에 의해 더 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 이는 P/E cycling 횟수에 따른 data retention 특성 열화 측정 결과에서도 일관되게 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2009년도 제36회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.185.1-185.1
• /
• 2009

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제46권12호
• /
• pp.80-86
• /
• 2009

전하펌프의 성능은 공급전압에 의해 크게 영향을 받는다. 본 논문에서는 표준 twin-well CMOS 로직 공정으로 제작 가능하며, 낮은 공급전압에서도 높은 효율을 갖는 새로운 전하펌프 회로를 제안하고 검증하였다. 제안한 전하펌프는 이중의 전하 전달 경로와 간단한 2-phase 클락을 사용한다. 한 주기의 펌핑 사이클 동안 각 펌핑 단에서 입력전압을 2배로 승압하며, 상보적으로 연결된 PMOS 트랜지스터를 전달 스위치로 사용하여 트랜지스터의 문턱전압에 의한 전압강하 없이 승압된 전압을 다음 승압 단으로 전달한다. 시뮬레이션과 측정을 통해 제안한 전하펌프를 검증하였으며, 동일한 공정조건에서 제작 가능한 기존 전하펌프들 보다 높은 출력전압과 큰 전류 구동능력 그리고 더 높은 전력효율을 가진다는 것을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.193-198
• /
• 2005

NOR type flash 32 ${\times}$ 32 way are fabricated by using the typical 0.35 ${\mu}{\textrm}{m}$ CMOS process. The structure of array is the NOR type with common source line. In this paper, optimized program and erase voltage conditions are presented to realize multi-bit per cell at the CSL-NOR array. These are considered selectivity of selected bit and disturbances of unselected bits. Retention characteristics of locally trapped-charges in the nitride layer are investigated. The lateral diffusion and vertical detrapping to the tunneling oxide of locally trapped charges as a function of retention time are investigated by using the charge pumping method. The results are directly shown by change of the trapped-charges quantities.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
• /
• 제7권2호
• /
• pp.123-129
• /
• 1994

SONOS EEPROM chips, containing several SONOSFET nonvolatile memories of various channel size, have been fabricated on the basis of the existing n-well CMOS processing technology for 1 Mbit DRAM ($1.2\mu\textrm{m}$.m design rule). All the SONOSFET memories have the triple insulated-gate consisting of 30.angs. tunneling oxide, 205.angs. nitride and 65.angs. blocking oxide. The miniaturization of the devices for the higher density EEPROM and their characteristics alterations accompanied with the scaling-down have been investigated. The stabler operating characteristics were attained by increasing the ratio of the channel width to length. Also, the transfer, switching, retention and degradation characteristics of the most favorable performance devices were presented and discussed.

• 한국전산유체공학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.40-45
• /
• 2010

The flow rate is higher in ACEO micro-pumps with step electrodes than in micro-pumps with planar asymmetric electrodes. In the present study, numerical simulations were made of a ACEO micro-pump with step electrodes to investigate the effects of electrode design parameters on the pumping flow rate. The electrical charge at the electrodes, the fluid flow, and potential were solved, taking into account the finite size of ions, that is, the steric effect. This effect is recognized to be capable of quantifying the electrical charge more accurately in the electrical double layer subject to high voltages. Geometrical parameters such as heights, widths, and gaps of three-dimensional electrodes were optimized to enhance the pumping flow rate. Moreover, the effect of amplitude and frequency of AC was studied.

• 대한전자공학회논문지
• /
• 제25권7호
• /
• pp.780-790
• /
• 1988

We have studied the hot-carrier-induced degradation caused by the high channel electric field due to the decrease of the gate length of MOSFET used in VLSI. Under DC stress, the condition in which maximum substrate current occures gave the worst degradation. Under AC dynamic stress, other conditions, the pulse shape and the falling rate, gave enormous effects on the degradation phenomena, especially at 77K. Threshold voltage, transconductance, channel conductance and gate current were measured and compared under various stress conditions. The threshold voltage was almost completely recovered by hot-injection stress as a reverse-stress. But, the transconductance was rapidly degraded under hot-hole injection and recovered by sequential hot-electron stress. The Si-SiO2 interface state density was analyzed by a charge pumping technique and the charge pumping current showed the same trend as the threshold voltage shift in degradation process.