• 제목/요약/키워드: Dual gate

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전류포화특성을 갖는 새로운 이중게이트 수평형 사이리스터의 순방향 특성 (The Forward Characteristics of A New Lateral Thyristor with Current Saturation)

  • 이유상;최연익;한민구
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제48권12호
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    • pp.773-776
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    • 1999
  • A newly proposed lateral dual-gate thyristor was fabricated and measured, which has excellent current saturation characteristics of $1200A/cm^2$ even at an anode-gate voltage of 29V, through the elimination of the structurally existing parasitic thyristor. And through the comparison with the LIGBT, the excellent current saturation characteristics of a newly proposed device was verified.

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점진적인 홀의 주입을 통해 스냅백을 억제한 새로운 구조의 SA-LIGBT (A New Snap-back Suppressed SA-LIGBT with Gradual Hole Injection)

  • 전정훈;이병훈;변대석;이원오;한민구;최열익
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제49권2호
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    • pp.113-115
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    • 2000
  • The gradual hole injection LIGBT (GI-LIGBT) which employs the dual gate and the p+ injector, was fabricated for eliminating a negative resistance regime and reducing a forward voltage drop in SA-LIGBT. The elimination of the negative resistance regime is successfully achieved by initiating the hole injection gradually. Furthermore, the experimental results show that the forward voltage drop of GI-LIGBT decreases by lV at the current density of 200 $A/cm^2$, when compared with that of the conventional SA-LIGBT. It is also found that the improvement in the on-state characteristics can be obtained without sacrificing the inherent fast switching characteristics of SA-LIGBT.

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An Analytical Modeling of Threshold Voltage and Subthreshold Swing on Dual Material Surrounding Gate Nanoscale MOSFETs for High Speed Wireless Communication

  • Balamurugan, N.B.;Sankaranarayanan, K.;Amutha, P.;John, M. Fathima
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제8권3호
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    • pp.221-226
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    • 2008
  • A new two dimensional (2-D) analytical model for the Threshold Voltage on dual material surrounding gate (DMSG) MOSFETs is presented in this paper. The parabolic approximation technique is used to solve the 2-D Poisson equation with suitable boundary conditions. The simple and accurate analytical expression for the threshold voltage and sub-threshold swing is derived. It is seen that short channel effects (SCEs) in this structure is suppressed because of the perceivable step in the surface potential which screens the drain potential. We demonstrate that the proposed model exhibits significantly reduced SCEs, thus make it a more reliable device configuration for high speed wireless communication than the conventional single material surrounding gate (SMSG) MOSFETs.

전류 구동 능력 향상을 위한 듀얼 이미터 구조의 4H-SiC 기반 LIGBT에 관한 연구 (A Study on the Dual Emitter Structure 4H-SiC-based LIGBT for Improving Current Driving Capability)

  • 우제욱;이병석;권상욱;공준호;구용서
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.371-375
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    • 2021
  • 본 논문에서는 고전압과 고온에서 사용할 수 있는 SiC 기반의 LIGBT 구조를 제시한다. 낮은 전류 특성을 향상시키기 위해 Gate를 중심으로 대칭되는 Dual-Emitter가 삽입된 것이 특징이다. 제안된 소자의 특성 검증을 위하여 Sentaurus TCAD simulation을 이용하여 시뮬레이션을 진행하였고 일반적인 LIGBT와 비교 연구를 진행하였다. 뿐만 아니라, 소수캐리어에 의한 전기적 특성을 검증하기 위해 N-drift 영역의 길이에 대하여 변수를 지정하여 Split을 진행하였다. 시뮬레이션 분석 결과, 제안된 Dual-Emitter 구조는 기존의 LIGBT보다 동일한 전압에서 높은 전류가 흐르는 것을 확인하였다.

인터널 노드 변환을 최소화시킨 저전력 플립플롭 회로 (Low Power Flip-Flop Circuit with a Minimization of Internal Node Transition)

  • 최형규;윤수연;김수연;송민규
    • 반도체공학회 논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.14-22
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    • 2023
  • 본 논문에서는 dual change-sensing 기법을 사용하여 내부 노드 변환을 최소화시킨 저전력 플립플롭 회로를 제안한다. 제안하는 Dual Change-Sensing Flip-Flop(DCSFF)은 데이터 변환이 존재하지 않는 경우, 기존에 존재하던 플립플롭들 중 동적 전력 소모가 가장 낮다. 65nm CMOS 공정을 사용한 측정 결과에 따르면, conventional Transmission Gate Flip-Flop(TGFF)와 비교하여 data activity 가 0% 와 100% 일때, 각각 98%와 32%의 감소된 전력 소모를 보였다. 또한 Change-Sensing Flip-lop(CSFF)과 비교하여 제안하는 DCSFF 는 30% 의 낮은 전력 소모를 보였다.

이중 모우드 수신기용 가변 변환이득 믹서 (Variable Conversion Gain Mixer for Dual Mode Receiver)

  • 박현우;구경헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.138-144
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    • 2006
  • 본 논문에서는 와이브로와 무선랜 응용을 위한 이중 모우드 FET 믹서를 단일 게이트의 두 개 pHEMT를 캐스코드(cascode)로 연결하여 이중게이트 FET 믹서 형태로 구현하였다. 설계된 이중게이트 믹서는 와이브로와 무선랜 응용에서 DC 전력소모를 최소화하기위해 가변적인 변환이득을 갖도록 최적화되었다. 설계 믹서의 LO-RF간 격리도 특성은 2.3GHz~2.5GHz에서 약 20dB이다. LO신호가 0dBm이고 RF신호가 -50dBm일 때 믹서는 15dB의 변환이득을 갖는다. 수신되는 RF신호가 -50dBm에서 -20dBm까지 증가할 때 변환이득은 15dB에서 -2dB까지 바이어스에 따라 감소하게 된다. 가변 변환이득은 몇 가지 장점이 있다. 즉 IF단에서 AGC의 넓은 동작영역의 부담을 줄일 수 있고, 또한 믹서의 DC전력소모를 약 90% 절약할 수 있다.

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TG Inverter VCDL을 사용한 광대역 Dual-Loop DLL (A Wide-Range Dual-Loop DLL using VCDL with Transmission Gate Inverters)

  • 이석호;김삼동;황인석
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.829-832
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    • 2005
  • This paper describes a wide-range dual-loop Delay Locked Loop (DLL) using Voltage Controlled Delay Line (VCDL) based on Transmission Gate(TG) inverters. One loop is used when the minimum VCDL delay is greater than a half of $T_{REF}$, the reference clock period. The other loop is initiated when the minimum delay is less than $0.5{\times}T_{REF}$. The proposed VCDL improves the dynamic operation range of a DLL. The DLL with a VCDL of 10 TG inverters provides a lock range from 70MHz to 700MHz when designed using $0.18{\mu}m$ CMOS technology with 1.8 supply voltage. The DLL consumes 11.5mW for locking operation with a 700MHz reference clock. The proposed DLL can be used for high-speed memory devices and processors, communication systems, high-performance display interfaces, etc.

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무선 통신용 Dual-Modulus Prescaler 위상고정루프(PLL)의 간단한 분주 구조 (Simple Dividing Architecture of Dual-Modulus Prescaler Phase-Locked Loop for Wireless Communication)

  • 김태우;이순섭;최광석;김수원
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.271-274
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    • 1999
  • This paper proposes a simple architecture of digital dividing block in dual-modulus prescaler phase-locked loop used in the wireless communication. Proposed architecture eliminates a swallow counter in the conventional one and demonstrates the advantages in reducing the power consumption and the gate-counts. Therefore, it is suitable for small die area and low power applications. The circuit is designed in a standard 0.35${\mu}{\textrm}{m}$ CMOS process.

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Improvement of Electrical Characteristics in Double Gate a-IGZO Thin Film Transistor

  • 이현우;조원주
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.311-311
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    • 2016
  • 최근 고성능 디스플레이 개발이 요구되면서 기존 비정질 실리콘(a-Si)을 대체할 산화물 반도체에 대한 연구 관심이 급증하고 있다. 여러 종류의 산화물 반도체 중 a-IGZO (amorphous indium-gallium-zinc oxide)가 높은 전계효과 이동도, 저온 공정, 넓은 밴드갭으로 인한 투명성 등의 장점을 가지며 가장 연구가 활발하게 보고되고 있다. 기존에는 SG(단일 게이트) TFT가 주로 제작 되었지만 본 연구에서는 DG(이중 게이트) 구조를 적용하여 고성능의 a-IGZO 기반 박막 트랜지스터(TFT)를 구현하였다. SG mode에서는 하나의 게이트가 채널 전체 영역을 제어하지만, double gate mode에서는 상, 하부 두 개의 게이트가 동시에 채널 영역을 제어하기 때문에 채널층의 형성이 빠르게 이루어지고, 이는 TFT 스위칭 속도를 향상시킨다. 또한, 상호 모듈레이션 효과로 인해 S.S(subthreshold swing)값이 낮아질 뿐만 아니라, 상(TG), 하부 게이트(BG) 절연막의 계면 산란 현상이 줄어들기 때문에 이동도가 향상되고 누설전류 감소 및 안정성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. Dual gate mode로 동작을 시키면, TG(BG)에는 일정한 positive(or negative)전압을 인가하면서 BG(TG)에 전압을 가해주게 된다. 이 때, 소자의 채널층은 depletion(or enhancement) mode로 동작하여 다른 전기적인 특성에는 영향을 미치지 않으면서 문턱 전압을 쉽게 조절 할 수 있는 장점도 있다. 제작된 소자는 p-type bulk silicon 위에 thermal SiO2 산화막이 100 nm 형성된 기판을 사용하였다. 표준 RCA 클리닝을 진행한 후 BG 형성을 위해 150 nm 두께의 ITO를 증착하고, BG 절연막으로 두께의 SiO2를 300 nm 증착하였다. 이 후, 채널층 형성을 위하여 50 nm 두께의 a-IGZO를 증착하였고, 소스/드레인(S/D) 전극은 BG와 동일한 조건으로 ITO 100 nm를 증착하였다. TG 절연막은 BG 절연막과 동일한 조건에서 SiO2를 50 nm 증착하였다. TG는 S/D 증착 조건과 동일한 조건에서, 150 nm 두께로 증착 하였다. 전극 물질과, 절연막 물질은 모두 RF magnetron sputter를 이용하여 증착되었고, 또한 모든 patterning 과정은 표준 photolithography, wet etching, lift-off 공정을 통하여 이루어졌다. 후속 열처리 공정으로 퍼니스에서 질소 가스 분위기, $300^{\circ}C$ 온도에서 30 분 동안 진행하였다. 결과적으로 $9.06cm2/V{\cdot}s$, 255.7 mV/dec, $1.8{\times}106$의 전계효과 이동도, S.S, on-off ratio값을 갖는 SG와 비교하여 double gate mode에서는 $51.3cm2/V{\cdot}s$, 110.7 mV/dec, $3.2{\times}108$의 값을 나타내며 훌륭한 전기적 특성을 보였고, dual gate mode에서는 약 5.22의 coupling ratio를 나타내었다. 따라서 산화물 반도체 a-IGZO TFT의 이중게이트 구조는 우수한 전기적 특성을 나타내며 차세대 디스플레이 시장에서 훌륭한 역할을 할 것으로 기대된다.

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고성능 MISFET형 수소센서의 제작과 특성 (Fabrication of MISFET type hydrogen sensor for high Performance)

  • 강기호;박근용;한상도;최시영
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.317-323
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    • 2004
  • We fabricated a MISFET using Pd/NiCr gate for the detecting of hydrogen gas in the air and investigated its electrical characteristics. To improve stability and high concenntration sensitivity and remove the blister generated by the penetration of hydrogen atoms Pd/NiCr catalyst gate metal are used as dual gate. To reduce the gate drift voltage caused by the inflow of hydrogen, the gate insulators of sensing and reference FFET were constructed with double insulation layers of silicon dioxide and silicon nitride. The hydrogen response of MISFET were amplified with the difference of gate voltages of both MISFET. To minimize the drift and the noise, we used a OP177 operational amplifier. The sensitivity of the Pd/NiCr gate MISFET was lower than that of Pd/Pt gate MISFET, but it showed good stability and ability to detect high concentration hydrogen up to 1000ppm.