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Channel and Gate Workfunction-Engineered CNTFETs for Low-Power and High-Speed Logic and Memory Applications

  • Wang, Wei;Xu, Hongsong;Huang, Zhicheng;Zhang, Lu;Wang, Huan;Jiang, Sitao;Xu, Min;Gao, Jian
    • 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.

3차원 의료영상시스템을 위한 웹 PACS 기반 보안전송모듈의 설계 및 성능평가 (Design and Performance Evaluation of the Secure Transmission Module for Three-dimensional Medical Image System based on Web PACS)

  • 김정채;유선국
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권3호
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    • pp.179-186
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    • 2013
  • PAC는 디지털 의료영상을 위한 의료 시스템이며 PACS가 공용 네트워크를 이용한 웹 기반 서비스로 확장 될 수 있다. 이 경우 DICOM 파일은 개인의무기록을 포함하고 있기 때문에 악의적 사용자의 공격으로부터 보호되어야 한다. 그 위험성을 해결하기 위하여 우리는 유연한 IPSec을 이용하는 보안전송 시스템을 설계하였고, 웹 기반의 3차원 의료영상 시스템에 적용하였다. 그리고 대용량 DICOM 데이터 전송 시 적용되는 암호화 및 무결성 알고리즘을 변경하며 개발 된 시스템의 성능평가를 수행하였다. 이 때, 사용 된 알고리즘의 조합은 DES-MD5, DES-SHA1, 3DES-MD5, 그리고 3DES-SHA1이며, 암호화 전송은 실험을 위한 테스트베드에서 수행하였다. 실험 결과, 암호화를 적용하지 않은 경우에 비교하여 전반적으로 암호화 알고리즘에 의하여 영향을 받았다. DES의 경우 약 50%의 전송성능 저하를 보였으며, 3DES의 경우 약 65%의 전송성능 저하를 보였다. 또한 DICOM 볼륨데이터 전송 시 패킷 증가에 의한 오버헤드로 인한 네트워크 성능 감소가 발생함을 확인하였다. 결론적으로, 보안전송 시스템에 의한 메시지의 안전한 교환을 보장하기위한 서버 및 네트워크 성능의 저하가 발생하였다. 따라서 반드시 보호 되어야 할 의료영상에 대해서만 보안전송을 구성한다면 서버의 성능 저하 문제를 해결함과 동시에 안전한 웹 PACS를 구성 할 수 있을 것이다.

무선랜용 I/Q 채널 12bit 120MHz CMOS D/A 변환기 설계 (I/Q channel 12-Bit 120MHz CMOS D/A Converter for WLAN)

  • 하성민;남태규;서성욱;신선화;주찬양;윤광섭
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제43권11호
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    • pp.83-89
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    • 2006
  • 본 논문에서는 무선통신용 송수신기에 집적화할 수 있도록 $0.35{\mu}m$ CMOS n-well 1-poly 4-metal 공정을 이용하여 3.3V의 전원 전압으로 동작하는 I/Q 채널 12비트 120MHz 전류구동 D/A 변환기를 설계하였다. 설계된 12비트 D/A 변환기는 4비트 온도계 디코더를 3단 구성하여 글리치 에너지와 선형오차 특성을 최소화하였다. 측정된 선형오차인 INL/DNL은 각각 ${\pm}1.5LSB$, ${\pm}1.3LSB$이며, 글리치 에너지는 31pV.s 로 측정되었고, 전력소모는 105mW이다. 샘플링 및 입력주파수가 각각 120MHz, 1MHz일 때, 싱글 톤 테스트에서 유효비트수는 10.5비트로 측정되었다. 듀얼 톤 테스트에서 1MHz/1.1MHz의 기저대역신호는 0.9MHz/1.2MHz의 영상신호 차이가 -63dB 나타나는 것으로 측정되었다.

화소 간 상관관계를 이용한 CCD/CMOS 이미지 센서용 색 보간 기법 및 VLSI 설계에 관한 연구 (A Study on the VLSI Design of Efficient Color Interpolation Technique Using Spatial Correlation for CCD/CMOS Image Sensor)

  • 이원재;이성주;김재석
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제43권11호
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    • pp.26-36
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    • 2006
  • 본 논문에서는 화소간의 상관관계를 이용한 CCD/CMOS 이미지 센서용 효율적인 색 보간 기법을 제안한다. 최근 각광받고 있는 CCD/CMOS 이미지 센서는 컬러 필터 배열(Color Filter Array)을 사용하기 때문에, 각 화소는 컬러 영상을 만들기 위한 3가지 색 채널 중 한 가지 채널만 갖고 있게 된다. 따라서 컬러 영상을 만들기 위해서는 색 보간 구조가 필요하다. 최근 제안되는 색 보간 기법은 보간된 영상의 품질 향상에만 주력하고 있는데 반해, 본 논문에서는 낮은 복잡도를 갖으면서 잘못된 색을 최소화하기 위한 방법을 제안한다. 제안된 색 보간 기법에서는 인접한 화소간의 상관관계를 이용하여, 현재 화소의 방향성을 결정할 때 이웃 화소의 방향성 정보를 이용하였다. 기존의 방향성을 고려한 색 보간 기법에 제안된 기법을 적용한 결과, 알고리즘의 종류에 따라 PSNR이 $0.09{\sim}0.47dB$ 향상되었고, 대부분의 잘못된 색(False color)을 최소화함으로써 색 보간된 컬러영상의 품질이 향상되었다. 제안된 색 보간 기법은 Verilog HDL 및 FPGA를 이용하여 실시간으로 구현 검증되었다. 0.25um CMOS 표준 셀 라이브러리를 이용하여 합성하였을 때, 총 게이트 수는 12K개였으며 5개의 라인 메모리가 사용되었다.

혼합현실공간(MRS)의 미디어환경 특성연구 (Study on the Characteristics of Media Environment of MRS)

  • 한정엽;안진근
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권11호
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    • pp.169-179
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    • 2010
  • 최근 공간디자인은 온 라인과 오프라인이 융합된 혼합현실 공간으로 진화하고 있다. 그러나 혼합현실 공간의 기준과 척도는 제시된 바 없으며 융합체계로서의 미디어환경과 표현방법 또한 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 미디어환경 특성 연구는 유비쿼터스 기술 기반, 혼합현실 공간에서의 임계점으로서 중요한 위치를 차지하는 동시에 다양한 체험공간의 구축방법으로서 혼합현실 공간적 분별을 위한 기준점으로서 네 가지 미디어 환경과 표현특성을 제안하고자 한다. 1)현실공간은 인간의 시 지각에만 의존하여 보여지는 미디어환경으로 디지털 기술기반의 새로운 소재와 LED 등을 이용한 표현방법으로 발전하고 있다. 2)증강현실공간은 정보기기를 이용한 보여 지는 미디어환경으로 다양한 2D, 3D 콘텐츠가 증강되어 표현된다. 3)가상공간은 미디어 기기에 완전히 의존하여 구현되는 환경으로 공간적, 물리적 제약 없이 완벽한 그래픽정보로 표현된다. 4)증강가상공간은 가상의 스튜디오를 구성, 디스플레이를 통해서만 시청할 수 있는 환경으로 실제의 사물과 그래픽정보가 융합되어 표현된다. 혼합현실공간의 미디어 환경과 표현특성은 체험의 목적에 따라 융합, 혼합, 조합되어 공간적, 시간적, 정보적으로 제약 없이 체험 가능한 지능형정보공간으로 구현 가능하다는 것이다. 향후 미디어환경 특성에 따른 콘텐츠의 유형적 특성 연구가 필요시된다.

국내·외 리그별 프로축구 유니폼의 색채 특성과 이미지 비교 연구 (A Comparative Study on the Color Features and Images of Professional Football Uniforms in Korea and Foreign Leagues)

  • 이미숙;임송미
    • 복식
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    • 제64권3호
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    • pp.108-125
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    • 2014
  • The purpose of this study is to provide the basic information necessary to develop sports uniform design by comparing and analyzing the color features and images of professional football uniforms in Korea and foreign countries. The subjects of this study were limited to 5 top leagues in Europe (Premier League, Primera Liga, Bundesliga, Serie A, and Ligue 1) as well as J-League, and K-League. This study was done using the 2012/2013 season home and away uniforms for European leagues and 2013 season home and away uniforms for Korean and Japan leagues. Using the Adobe photoshop CS2 eyedropper tool, color chips and RGB values were extracted from digital images and converted into HV/C of Munsell Conversion. Finally, a total of 735 colors were used for the analysis. The color image scale by Shigenobu Kobayashi was used to position the color images. The results are as follows. First, the color analysis of professional football uniforms in leagues suggested that chromatic color (53.7%) was more prevalent than achromatic color (46.3%). The two most common colors of the ten chromatic colors were R(19.7%) and PB(18.0%), followed by Y(5.4%), RP(2.0%), G(1.9), GY(1.8%), B(1.6%), YR(1.5%), P(1.1%), and BG(0.7%). Second, for the color tone comparison and analysis of professional football uniforms in leagues, the most commonly used color tone was W(28.4%), followed by v(25.5%), Bk(16.3%), s(5.8%), dk(5.2%), b/lt(5.2%), dp(3.0%), sf(2.0%), ltGy(1.0%), p(0.5%), G/dkGy(0.4%), and ltg/mGy (0.1%). Third, for the comparison and analysis of color and color tone of professional football uniforms in leagues, W(28.4%), R(v)(17.7%), and Bk(16.3%) were commonly used. Finally, for the comparison and analysis of color images of professional football uniforms in leagues, the most commonly used color image was a casual image(31.8%), followed by modern image(26.5%), dynamic12.8%), cool casual(12.0%), gorgeous(9.3%), clear(6.6%), chic(3.5%), and elegant images. Dandy, classical, romantic and pretty images(0.4% respectively) were also used.

기업 문화마케팅의 문화소비자 가치 창출 -융복합문화공간 '슈피겐홀'과 오페라 <스티브 잡스의 혁명>을 중심으로, 애플 스티브 잡스의 10주년 추모 연구- (Creating Cultural Consumer Value in Corporate Culture Marketing. -Focused on Cultural Space 'SpigenHall' and Opera , Apple Steve Jobs' 10th Anniversary Memorial Study-)

  • 오세종
    • 문화기술의 융합
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    • 제6권3호
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    • pp.111-116
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    • 2020
  • 2021년 10월 5일 스티브 잡스 사망 10주년을 추모하는 기업 문화마케팅 사례 연구이다. 기업 문화마케팅은 스티브 잡스의 팬덤을 통해 문화소비자 가치를 도출하고, 기업의 브랜드 이미지 제고와 수익을 달성하고자 한다. 빅데이터에 따르면, 스티브 잡스의 브랜드 이미지는 '혁신', '최초', '창의성', '변화', '디자인'이 도출되었다. 그래서 스티브잡스의 브랜드 이미지와 연관성이 높은 슈피겐코리아의 융복합문화공간 '슈피겐홀'과 전 애플 CEO 스티브 잡스의 소재로 제작된 디지털 오페라 <스티브 잡스의 혁명>의 연관성을 빅데이터로 분석하고, 문화콘텐츠 전문가의 의견을 수렴했다. 슈피겐코리아와 디지털 오페라 <스티브 잡스의 혁명>은 스티브 잡스의 희로애락 스토리, 슈피겐코리아의 VIP 회원의 프리미엄 서비스 제공, 언론홍보는 '국내 최초', 유명 연예인 공연장소와 문화예술 장소로 적합한 강남의 '슈피겐홀', 공연 티켓의 수익은 기부로 기획했다. 본 연구는 남성 CEO만의 인생 스토리 연구와 문화 도시 계획에 적합한 연구이다. 연구의 한계점은 장르별 다양한 작품의 분석과 업종에 따른 소비자 가치 분석 시도가 필요하겠다.

위상고정 유전체 공진형 발진기의 설계 및 제작에 관한 연구 (A Study on the Design and Fabrication of Phase Locked Dielectric Resonance Oscillator)

  • 서곤;박창현;김장구;최병하
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제42권3호
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    • pp.25-32
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    • 2005
  • 본 논문에서는 부성저항 특성을 갖는 발진기 이론을 적용하여 직렬 궤환형 유전체 공진 발진기를 구성하고 바랙터 다이오드를 삽입하여 전압 제어 유전체 공진 발진기를 제작한 후, 샘플링 위상비교기와 루프 필터를 결합한 PLL방식을 도입하여 고안정 주파수 발생기인 위상고정 유전체 공진형 발진기를 설계 및 제작하였다. 설계 제작한 PLDRO는 주파수 12.05 GHz에서 13.54 dBm의 출력 전력을 얻었으며, 이때의 주파수 가변 동조 범위는 중심 주파수에서 약 ${\pm}7.5\;MHz$ 이며, 전력 평탄도는 0.2 dBm으로서 매우 우수한 선형 특성 결과를 얻었다. 또한 데이터 전송시 오율특성에 상당한 영향을 미치는 위상 잡음은 carrier로부터 100 KHz 떨어진 offset 지점에서 14.5 dBc/Hz을 얻었다. 고조파 특성은 2 차 고조파에서 -41.49 dBc 이하의 특성을 나타내었다. 이러한 특성은 위상고정을 하기 전의 전압 제어 발진기보다 더욱 향상된 특성을 보였으며, 종전의 PLDRO보다 위상 잡음과 전력 평탄도면에서 개선시킬 수가 있었다.

부산시 도심지의 지하 지질구조와 단층손상과 관련된 지질위험도 분석 (Analysis of Subsurface Geological Structures and Geohazard Pertinent to Fault-damage in the Busan Metropolitan City)

  • 손문;이선갑;김종선;김인수;이건
    • 자원환경지질
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    • 제40권1호
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    • pp.87-101
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    • 2007
  • 부산시 도심지 지하 지질과 지질구조 그리고 단층손상에 의한 지질위험도를 해석하기 위해 위성영상 및 전산음영기복도, 203개의 시추공 검층, 텔레뷰어, 그리고 지구물리 탐사 자료들을 종합적으로 분석하였다. 이를 통하여 연구지역 지하 지질은 백악기 안산암질$\sim$데사이트질 화산암류, 반려암, 화강암류로 구성되어 있으며, 동래단층을 비롯한 최소 3개의 단층파쇄대가 존재하고 있음이 밝혀졌다. 지형적 특성, 지질단면상의 파쇄대의 폭과 제4기 퇴적층과 기반암 풍화 잔류물의 심도 분포 등을 근거로 할 때, 연구지역의 동래단층은 북쪽으로 갈수록 파쇄대의 폭과 파쇄강도가 줄어들며 연구지역 북부의 서면교차로와 양정교차로 사이 지역에서 분절될 것으로 판단된다. 또한, 서면교차로보다 남쪽의 도심지 계곡부는 대부분 제4기 동안 해침을 경험한 것으로 해석된다. 한편 단층핵과의 거리, 코아회수율, 암질지수, 일축압축강도, S파 탄성파 속도를 입력변수로 작성된 지질위험도는 연구지역의 지하 단층들에 의한 기반암의 손상정도를 가시적으로 표현하는데 유용하였다. 따라서 이러한 평가방법은 기존 암반분류법을 보완하고 지질학적 요인들을 효과적으로 반영할 수 있는 암반평가를 실시하는데 기여할 것이다.

학습효율 향상을 위한 웹기반 하이브리드 공학실험시스템 구현 (Implementation of a Web-based Hybrid Engineering Experiment System for Enhancing Learning Efficiency)

  • 김동식;최관순;이순흠
    • 공학교육연구
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    • 제10권3호
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    • pp.79-92
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    • 2007
  • 본 연구에서는 학습과정에 우수성, 유효성, 그리고 경제적인 효율성을 향상시키기 위해 웹기반 가상실험실과 웹기반 원격실험실을 적절하게 통합한 하이브리드 공학실험시스템을 개발하였다. 먼저 클라이언트/서버 분산환경을 설계하여 디지털 시스템과 전기전자회로 실험에 대한 웹기반 가상실험시스템을 개발하였다. 제안된 가상실험시스템은 개념학습세션, 가상실험세션, 평가세션등의 3개의 주요한 세션과 이들 주요세션을 유기적으로 통합하여 학습효율의 극대화를 달성하기 위한 관리시스템으로 구성되어 있다. 다음으로 본 연구에서는 가상실험세션 동안에 발생할 수 있는 현실감의 부족을 해결하기 위해 전기/전자회로를 실험할 수 있는 웹기반 원격 실험실을 구현하였다. 더욱이 간결하고 사용자가 친근하게 접근할 수 있는 설계기법을 사용하였기 때문에 많은 사용자들이 쉽게 원격실험실에 접속할 수 있으며, 고가의 실험장비가 실제 실험실에 구비되어 있지 않더라도 자기주도의 심화학습이 가능하다. 제안된 가상/원격실험시스템은 독립적으로 사용될 수도 있으나 학습효율을 향상시키기 위해서 웹상에서 두 개의 시스템을 통합하여 하이브리드 공학실험시스템을 개발하였다. 제안된 하이브리드 공학실험시스템은 학습자들에게 상호작용적인 학습환경을 제공하여 공학실험교육을 효율적으로 관리하는 새로운 접근방식이다.