• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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• pp.346-346
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• 2010

A capacitorless one transistor dynamic random access memory (1T-DRAM) on silicon-germanium-on-insulator substrate was investigated. SGOI technology can make high effective mobility because of lattice mismatch between the Si channel and the SiGe buffer layer. To evaluate memory characteristics of 1T-DRAM, the floating body effect is generated by impact ionization (II) and gate induced drain leakage (GIDL) current. Compared with use of impact ionization current, the use of GIDL current leads to low power consumption and larger sense margin.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.201-201
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• 2010

DRAM (dynamic random access memory)은 하나의 트랜지스터와 하나의 캐패시터의 구조 (1T/1C)를 가지는 구조로써 빠른 동작 속도와 고집적에 용이하다. 하지만 고집적화를 위해서는 최소한의 캐패시터 용량 (30 fF/cell)을 충족시켜 주어야 한다. 이에 따라 캐패시터는 stack 혹은 deep trench 구조로 제작되어야 한다. 위와 같은 구조로 소자를 구현할 시 제작공정이 복잡해지고 캐패시터의 집적화에도 한계가 있다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 1T-DRAM이 제안되었다. 1T-DRAM은 하나의 트랜지스터로 이루어져 있으며 SOI (silicon-on-insulator) 기판에서 나타나는 floating body effect를 이용하여 추가적인 캐패시터를 필요로 하지 않는다. 하지만 SOI 기판을 이용한 1T-DRAM은 비용측면에서 대량생산화를 시키기는데 어려움이 있으며, 3차원 적층구조로의 적용이 어렵다. 하지만 다결정 실리콘을 이용한 기판은 공정의 대면적화가 가능하고 비용적 측면에서 유리한 장점을 가지고 있으며, 적층구조로의 적용 또한 용이하다. 본 연구에서는 ELA (eximer laser annealing) 방법을 이용하여 비정질 실리콘을 결정화시킨 기판에서 1T-DRAM을 제작하였다. 하지만 다결정 실리콘은 단결정 실리콘에 비해 저항이 크기 때문에, 메모리 소자로서 동작하기 위해서는 높은 바이어스 조건이 필요하다. 게이트 산화막이 얇은 경우, 게이트 산화막의 열화로 인하여 소자의 오작동이 일어나게 되고 게이트 산화막이 두꺼울 경우에는 전력소모가 커지게 된다. 그러므로 메모리 소자로서 동작 할 수 있는 최적화된 게이트 산화막 두께가 필요하다. 제작된 소자는 KrF-248 nm 레이저로 결정화된 ELA 기판위에 게이트 산화막을 10 nm, 20 nm, 30 nm 로 나누어서 증착하여, 전기적 특성 및 메모리 특성을 평가하였다.

• KIISE Transactions on Computing Practices
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• v.21 no.1
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• pp.88-93
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• 2015

In modern computer systems, DRAM is commonly used as main memory due to its low read/write latency and high endurance. However, DRAM is volatile memory that requires periodic power supply (i.e., memory refresh) to sustain the data stored in it. On the other hand, PCM is a promising candidate for replacement of DRAM because it is non-volatile memory, which could sustain the stored data without memory refresh. PCM is also available for byte-addressable access and in-place update. However, PCM is unsuitable for using main memory of a computer system because it has two limitations: high read/write latency and low endurance. To take the advantage of both DRAM and PCM, a hybrid main memory, which consists of DRAM and PCM, has been suggested and actively studied. In this paper, we propose a novel page replacement algorithm for hybrid main memory. To cope with the weaknesses of PCM, our scheme focuses on reducing the number of PCM writes in the hybrid main memory. Experimental results shows that our proposed page replacement algorithm reduces the number of PCM writes by up to 80.5% compared with the other page replacement algorithms.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.13 no.4
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• pp.509-514
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• 2009

In this paper, we designed and analyzed 256GB DRAM-based SSD storage using DDR1 memory and PCI-e interface. SSD is a storage system that uses DRAM or NAND Flash as primary storage media. Since the SSD read and write data directly to memory chips, which results in storage speeds far greater than conventional magnetic storage devices, HDD. Architecture of the proposed SSD system has performance of high speed data processing duo to use multiple RAM disks as primary storage and PCI-e interface bus as communication path of RAM disks. We constructed experimental system with UNIX, Windows/Linux server, SAN Switch, and Ethernet Switch and measured IOPS and bandwidth of proposed SSD using IOmeter. In experimental results, it has been shown that IOPS, 470,000 and bandwidth,800MB/sec of the DDR-1 SSD is better than those of the HDD and Flash-based SSD.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.20 no.4
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• pp.793-798
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• 2016

In this work, the memory window characteristics of vertical nanowire device with asymmetric source and drain was analyzed using bipolar junction transistor mode for 1T-DRAM application. A gate-all-around (GAA) MOSFET with higher doping concentration in the drain region than in the source region was used. The shape of GAA MOSFET was a tapered vertical structure that the source area is larger than the drain area. From hysteresis curves using bipolar junction mode, the memory windows were 1.08V in the forward mode and 0.16V in the reverse mode, respectively. We observed that the latch-up point was larger in the forward mode than in the reverse mode by 0.34V. To confirm the measurement results, the device simulation has been performed and the simulation results were consistent in the measurement ones. We knew that the device structure with higher doping concentration in the drain region was desirable for the 1T-DRAM using bipolar junction mode.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.38 no.4
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• pp.9-9
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• 2001

반도체 소자가 소형화 되면서 소자의 신뢰성을 유지하고 전력 소모를 줄이기 위해 기가-비트 DRAM의 동작 전압은 1.5V 이하로 줄어들 것으로 기대된다. 따라서 기가-비트 DRAM을 구현하기 위해 저전압 회로 설계 기술이 요구된다. 이 연구에서는 지금까지 발표된 저전압 DRAM 회로 설계 기술에 대한 조사결과를 기술하였고, 기가-비트 DRAM을 위해 4가지 종류의 저전압 회로 설계 기술을 새로이 제안하였다. 이 4가지 저전압 회로 설계 기술은 subthreshold 누설 전류를 줄이는 계층적 negative-voltage word-line 구동기, two-phase VBB(Back-Bias Voltage) 발생기, two-phase VPP(Boosted Voltage) 발생기와 밴드갭 기준전압 발생기에 대한 것인데, 이에 대한 테스트 칩의 측정 결과와 SPICE 시뮬레이션 결과를 제시하였다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 1998.10a
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• pp.703-706
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• 1998

This paper presents an efficient substrate-bias generator(SBG)for low-power, high-density DRAM's The proposed SBG can supply stable voltage with switching the supply voltage of driving circuit, and it can substitude the small capacitance for the large capacitance. The charge pumping circuit of the SBG suffere no VT loss and is to be applicable to low-voltage DRAM's. Also it can reduce the power consumption to make VBB because of it's high pumping efficiency. Using biasing voltage with positive temperature coefficient, VBB level detecting circuit can detect constant value of VBB against temperature variation. VBB level during VBB maintaining period varies 0.19% and the power dissipation during this period is 0.16mw. Charge pumping circuit can make VBB level up to -1.47V using VCC-1.5V, and do charge pumping operation one and half faster than the conventional ones. The temperature dependency of the VBB level detecting circuit is 0.34%. Therefore the proposed SBG is expected to supply a stable VBB with less power consumption when it is used in low power DRAM's.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2000.05b
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• pp.291-293
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• 2000

In 64M DRAM, sub-1/4m NMOSFETs with STI(Shallow Trench Isolation), anomalous hump phenomenon of subthreshold region, due to capped p-TEOS/SiN interlayer induced defect, is reported. The hump effect was significantly observed as channel length is reduced, which is completely different from previous reports. Channel Boron dopant redistribution due to the defect should be considered to improve hump characteristics besides consideration of STI comer shape and recess.

• 전기의세계
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• v.38 no.4
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• pp.24-35
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• 1989

최근 DRAM 시장을 주도하고 잇는 일본의 유수업체의 DRAM cell의 면적과 대비한 축전용량과의 관계로 한눈에 알 수 있다. 1M DRAM급에서 얻었던 Cs값을 확보하면서 Chip Size를 줄이기 위해서는 Cell Size가 축소 되어야 하며 이에 따른 Active Region의 감소를 만회하기 위해서는 3차원 구조를 가지는 Trench나 Stacked cell의 등장이 불가피하게 된것이다. 따라서, 본고에서는 추후로 기억소자의 고집적화에 따라 필수적으로 요구되는 이러한 3차원 Capacitor형성기술의 특징을 알아보고 그 문제점에 대해 살펴보고자 한다.

• 전기의세계
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• v.38 no.4
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• pp.36-45
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• 1989

보 소고에서는 1T cell을 이용한 DRAM 집적도의 향상에 따른 몇가지의 한계요인을 생각해 보았다. 특별한 물질의 획기적 방법이 없는한, Cell의 수직대 수평 Aspect Ratio가 2이상 되고, 스위칭 소자의 채널 도평이 5 * $10^{17}$/$cm^{3}$ 이상이 되는 64M DRAM에 필요한 최소 선폭은 0.3-0.4.mu.m정도로 예측되는데 실제로 최소 선폭에 관한한 한계는 이보다 훨씬 더 작아질 것이다.다.