• Title/Summary/Keyword: Device modeling

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Triple Material Surrounding Gate (TMSG) Nanoscale Tunnel FET-Analytical Modeling and Simulation

  • Vanitha, P.;Balamurugan, N.B.;Priya, G. Lakshmi
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제15권6호
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    • pp.585-593
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    • 2015
  • In the nanoscale regime, many multigate devices are explored to reduce their size further and to enhance their performance. In this paper, design of a novel device called, Triple Material Surrounding Gate Tunnel Field effect transistor (TMSGTFET) has been developed and proposed. The advantages of surrounding gate and tunnel FET are combined to form a new structure. The gate material surrounding the device is replaced by three gate materials of different work functions in order to curb the short channel effects. A 2-D analytical modeling of the surface potential, lateral electric field, vertical electric field and drain current of the device is done, and the results are discussed. A step up potential profile is obtained which screens the drain potential, thus reducing the drain control over the channel. This results in appreciable diminishing of short channel effects and hot carrier effects. The proposed model also shows improved ON current. The excellent device characteristics predicted by the model are validated using TCAD simulation, thus ensuring the accuracy of our model.

수치해석에 의한 전력용 VDMOSFET의 구조와 전기적 특성에 관한 컴퓨터 시뮬레이션 (Computer Simulation on the Structure and Electrical Characteristics of Power VDMOSFET based on Numerical Analysis)

  • 박배웅;이우선
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1989년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.548-551
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    • 1989
  • Two dimensional numerical analysis program of power VDMOSFET structure has been developed. Modeling and analysis on the electrical characteristics of the device are presented These are available for the device structure optimization and physical understanding of the behavior of the device

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3 차원 회로 장치 제작을 위한 FDM 기반의 통합 시스템 개발 (Development of Hybrid Fused Deposition Modeling System for Three-Dimensional Circuit Device Fabrication)

  • 오성택;이인환;김호찬;조해용
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권8호
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    • pp.869-874
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    • 2014
  • 임의형상 제작기술을 이용하면 원하는 형상을 빠르게 제작할 수 있다. 하지만 임의형상 제작기술을 직접 제품을 생산하기 위한 제조기술에 적용하기 위해서는 문제점들이 있다. 이에, 하나의 대안으로써 다중재료 임의형상 제작기술이 주목 받고 있다. 특히 다중재료 임의형상 제작기술을 이용하면 기존의 2 차원 PCB 와는 다른, 회로 소자의 배열 및 외부 형상의 제약이 적은 3 차원 회로 장치를 제작 할 수 있다. 본 연구에서는 3 차원 회로 장치 제작을 위하여 FDM 방식과 직접주사 방식을 통합한 장치를 설계하고, 이 장치를 이용하여 3 차원 회로장치를 제작하였다. 즉, LED와 조도센서를 이용한 3 차원 회로 장치를 제작하여 작동을 확인하였으며, 자동화된 3 차원 회로 장치의 제작을 위한 임의형상 제작 기술과 직접주사 기술이 통합된 시스템 개발에 대한 기초연구를 수행하였다.

수치해석 모델링을 이용한 교차 흐름 미세유체 액적 생성 디바이스 채널 교차각이 액적 직경에 미치는 영향 (Effect of Intersection Angle of the Flow-focusing Type Droplet Generation Device Channel on Droplet Diameter by using Numerical Simulation Modeling)

  • 김상진;강형섭;양영석;김기범
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.61-68
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    • 2015
  • In this paper, we studied the effects of intersection angles of the flow-foucusing type droplet generation device inlet channel on droplet diameter using numerical simulation modeling. We modeled different intersection angles with a fixed continuous channel width, dispersed channels width, orifices width, and expansion channels width. Numerical simulations were performed using COMSOL Multiphysics$^{(R)}$ to solve the incompressible Navier-Stokes equations for a two-phase flow in various flow-focusing geometries. Modeling results showed that an increase of the intersection angle causes an increase in the modification of the dispersed flow rate ($v^{\prime}{_d}$), and the increase of the modification of the continuous flow rate ($v^{\prime}{_c}$) obstructs the dispersed phase fluid flow, thereby reducing the droplet diameter. However, the droplet diameter did not decrease, even when the intersection angle increased. The droplet diameter decreased when the intersection angle was less than $90^{\circ}$, increased at an intersection angle of $90^{\circ}$, and decreased when the intersection angle was more than $90^{\circ}$. Furthermore, when the intermediate energy deceased, there was a decrease in the droplet diameter when the intersection angle increased. Therefore, variations in the droplet diameter can be used to change the intersection angle and fluid flow rate.

나노-스케일 전계 효과 트랜지스터 모델링 연구 : FinFET (Modeling of Nano-scale FET(Field Effect Transistor : FinFET))

  • 김기동;권오섭;서지현;원태영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권6호
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    • pp.1-7
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    • 2004
  • 본 논문에서는 2차원 양자 역학적 모델링 및 시뮬레이션(quantum mechanical modeling and simulation)으로써, 자기정렬 이중게이츠 구조(self-aligned double-gate structure)인 FinFET에 관하여 결합된 푸아송-슈뢰딩거 방정식(coupled Poisson and Schrodinger equations)를 셀프-컨시스턴트(self-consistent)한 방법으로 해석하는 수치적 모델을 제안한다. 시뮬레이션은 게이트 길이(Lg)를 10에서 80nm까지, 실리콘 핀 두께($T_{fin}$)를 10에서 40nm까지 변화시켜가며 시행되었다. 시뮬레이션의 검증을 위한 전류-전압 특성을 실험 결과값과 비교하였으며, 문턱 전압 이하 기울기(subthreshold swing), 문턱 전압 롤-오프(thresholdvoltage roll-off), 그리고 드레인 유기 장벽 감소(drain induced barrier lowering, DIBL)과 같은 파라미터를 추출함으로써 단채널 효과를 줄이기 위한 소자 최적화를 시행하였다. 또한, 고전적 방법과 양자 역학적 방법의 시뮬레이션 결과를 비교함으로써,양자 역학적 해석의 필요성을 확인하였다. 본 연구를 통해서, FinFET과 같은 구조가 단채널 효과를 줄이는데 이상적이며, 나노-스케일 소자 구조를 해석함에 있어 양자 역학적 시뮬레이션이 필수적임을 알 수 있었다.

게르마늄 응축 공정의 모델링과 나노와이어 PMOSFET 응용 (Process Modeling of Germanium Condensation and Application to Nanowire PMOSFET)

  • 윤민아;조성재
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권3호
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    • pp.39-45
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    • 2016
  • 본 논문에서는 게르마늄 응축 공정을 모델링하고 공정을 적용한 나노와이어 구조의 게르마늄 PMOSFET의 특성을 소자 시뮬레이션을 통하여 확인하였다. 기존의 연구 결과들을 토대로 하여 모델링을 수행한 결과, 게르마늄 응축 공정 과정에서 얻게 되는 벌크 영역에서의 게르마늄 농도($C_B$)에 대한 실리콘 게르마늄-실리콘 산화막 계면에서의 게르마늄 농도의 비율($C_S$)은 약 4.03, 해당 공정 온도에서 게르마늄 원자의 유효 확산 계수($D_{eff}$)은 약 $3.16nm^2/s$으로 추출되었다. 나아가, 게르마늄 응축 공정을 통하여 구현할 수 있는 실리콘 코어 상에 얇은 게르마늄 채널을 갖는 나노와이어 채널 구조의 PMOSFET을 설계하고 성능을 분석하였다. 이를 통하여, 전영역을 실리콘으로 혹은 게르마늄으로 하는 채널을 갖는 소자에 비하여 실리콘 코어-게르마늄 채널의 동축 이종접합 채널을 갖는 소자가 우수한 특성을 가질 수 있음을 확인하였다.

스테레오 비전을 이용한 포인팅 디바이스에 관한 연구 (A study on pointing device system using stereo vision)

  • 한승일;황용현;이병국;이준재
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제10권2호
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    • pp.67-80
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    • 2006
  • 본 논문에서는 스테레오 비전을 이용하여 기존의 포인팅 디바이스인 마우스를 대신할 새로운 포인팅 디바이스 방법을 제안 한다. 제안한 방법은 기존의 인식 장비들이 가진 마커에 의한 움직임 제약과 고가 장비의 단점을 극복하기 위해 컴퓨터 비전을 이용한다. 즉, 사람이 시각을 통해 정보를 인식하는 것과 동일하게 컴퓨터의 영상 정보를 이용하여 실시간으로 영상내의 컬러 영역의 분할을 통해 물체의 위치를 추적 및 정합하고 이의 위치를 스테레오 기하학 정보로부터 계산하여 포인팅 동작을 수행한다.

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탄소나노튜브 구조를 이용한 NEMS소자의 비선형 동역학 (Nonlinear Dynamics of Carbon Nanotube-Based Nanoelectromechanical Device)

  • 이수일
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.423-423
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    • 2005
  • A carbon nanotube-based nanoelectromechanical device in resonance is examined theoretically. Mechanical deflections are electrically induced and resonantly excited at the fundamental frequency in cantilevered carbon nanotube. The electrically conducting elastic beam with van der Waals interactions at the tip is used for the modeling of the carbon nanotube device. Due to the elastic, electrical, and van der Waals interactions, the total energy of the system shows the unsymmetric two-well potentials. The predictions can be made that the device exhibits its nonlinear dynamic features in the two-well potentials. Also it is predicted that the fundamental frequency of the carbon nanotube device was changed by the nonlinear interactions induced by electrical and van der Waals potentials between carbon nanotube and ground surface of the device.

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n-MOSFET 정전기 방전 분석 (Electrostatic Discharge Analysis of n-MOSFET)

  • 차영호;권태하;최혁환
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.587-595
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    • 1998
  • Transient thermal analysis simulations are carried out using a modeling program to understand the human body model HBM ESD. The devices were simulated a one-dimensional device subjected to ESD stress by solving Poison's equation, the continuity equation, and heat flow equation. A ramp rise with peak ESD voltage during rise time is applied to the device under test and then discharged exponentially through the device. LDD and NMOS structures were studied to evaluate ESD performance, snap back voltages, device heating. Junction heating results in the necessity for increased electron concentration in the space charge region to carry the current by the ESD HBM circuit. The doping profile adihacent to junction determines the amount of charge density and magnitude of the electric field, potential drop, and device heating. Shallow slopes of LDD tend to collect the negative charge and higher potential drops and device heating.

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유압 디바이스 성능 검사 장비 자동화 공정 개발 (Development of Hydraulic Device Performance Test Equipment Automation Process)

  • 김홍록;정원지;설상석;박상혁;이경태
    • 한국기계가공학회지
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    • 제19권10호
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    • pp.74-80
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    • 2020
  • Crawler-type hydraulic devices facilitate forward and backward driving of construction equipment by converting power into mechanical energy. The existing hydraulic device performance test process is time- and labor-intensive. This study aims to improve efficiency and productivity by automating the hydraulic device production performance test processes, which have been separately conducted so far. We also used SolidWorksⓇ, a 3D modeling program, and ANSYSⓇ, a structural analysis tool, for structural analysis and to verify the suitability of fixing pins required for connecting a hydraulic device to performance test equipment. Our results that employing an automated hydraulic device performance test process improves efficiency.