• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.10 no.1
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• pp.44-50
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• 2001

Metal oxide semiconductor (MOS) structures containing nanocrystals are fabricated by using rapid thermal oxidations of amorphous silicon films. The amorphous films are deposited either by electron beam deposition method or by electron beam deposition assisted by Ar ion beam during deposition. Post oxidation of e-beam deposited film results in relatively small hysteresis of capacitance-voltage (C-V) and the flat band voltage shift, $\DeltaV_{FB}$ is less than 1V indicative of the formation of low density nanocrystals in $SiO_2$ near $SiO_2$/Si interface. By contrast, we observe very large hysteresis in C-V characteristics for oxidized ion-beam assisted e-beam deposited sample. The flat band voltage shift is larger than 22V and the hysteresis becomes even broader as increasing injection times of holes at accumulation condition and electrons at inversion condition. The result indicates the formation of slow traps in $SiO_2$ near $SiO_2$/Si interface which might be related to large density nanocrystals. Roughly estimated trap density is $1{\times}10^{13}cm^{-2}$. Such a large hysteresis may be explained in terms of the activation of adatom migration by Ar ion during deposition. The activated migration may increase nucleation rate of Si nuclei in amorphous Si matrix. During post oxidation process, nuclei grow into nanocrystals. Therefore, ion beam assistance during deposition may be very feasible for MOS structure containing nanocrystals with large density which is a basic building block for single electron memory device.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.12 no.6
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• pp.2747-2753
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• 2011

In this paper, a PWM current-mode DC-DC boost converter for mobile phone flash application has been proposed. The converter which is operated with 5 Mhz high switching frequency is capable of reducing mounting area of passive devices such as inductor and capacitor, consequently is suitable for compact mobile phones. This boost converter consists of a power stage and a control block. Circuit elements of the power stage are inductor, output capacitor, MOS transistors and feedback resistors. Meanwhile, the control block consists of pulse width modulator, error amplifier, oscillator etc. Proposed boost converter has been designed and verified in a $0.5\;{\mu}m$ 1-poly 2-metal CMOS process technology. Simulation results show that the output voltage is 4.26 V in 3.7 V input voltage, output current 100 mA which is larger than 25 ~ 50 mA in conventional 500 Khz driven converter when the duty ratio is 0.15.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.9
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• pp.21-26
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• 2016

This paper presents a step-down DC-DC buck converter with a CCM/DCM dual-mode function for the internal power stage of portable electronic device. The proposed converter that is operated with a high frequency of 1 MHz consists of a power stage and a control block. The power stage has a power MOS transistor, inductor, capacitor, and feedback resistors for the control loop. The control part has a pulse width modulation (PWM) block, error amplifier, ramp generator, and oscillator. In this paper, an external capacitor for compensation has been replaced with a multiplier equivalent CMOS circuit for area reduction of integrated circuits. In addition, the circuit includes protection block, such as over voltage protection (OVP), under voltage lock out (UVLO), and thermal shutdown (TSD) block. The proposed circuit was designed and verified using a $0.18{\mu}m$ CMOS process parameter by Cadence Spectra circuit design program. The SPICE simulation results showed a peak efficiency of 94.8 %, a ripple voltage of 3.29 mV ripple, and a 1.8 V output voltage with supply voltages ranging from 2.7 to 3.3 V.

• Journal of KIISE:Information Networking
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• v.35 no.5
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• pp.367-373
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• 2008

Recently, the NAT middlebox widely deployed in the home network environment prohibits DM operations from reaching user devices behind NAT. In this article, we focus on NAT issues to manage home network devices. Particularly, we discuss standardization efforts, and present our proposal to deploy DM services for VoIP and IPTV devices under NAT. By slightly changing behaviors of Simple Network Management Protocol (SNMP) Manager and Agent, and defining additional Management Objects (MOs) to gather NAT binding information, we could solve the NAT traversal problem under symmetric NAT. Moreover, we propose an enhanced method to search the UDP hole binding time of the NAT box. We applied our method to randomly selected 22 VoIP devices out of 194 NATed hosts in the real broadband network and have achieved 99% of the success ratio for exchanging SNMP request messages and 26% of enhancement for searching the UDP hole binding time.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.310-310
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• 2016

최근 NAND flash memory는 높은 집적성과 데이터의 비휘발성, 낮은 소비전력, 간단한 입, 출력 등의 장점들로 인해 핸드폰, MP3, USB 등의 휴대용 저장 장치 및 노트북 시장에서 많이 이용되어 왔다. 특히, 최근에는 smart watch, wearable device등과 같은 차세대 디스플레이 소자에 대한 관심이 증가함에 따라 유연하고 투명한 메모리 소자에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 대표적인 플래시 메모리 소자의 구조로 charge trapping type flash memory (CTF)가 있다. CTF 메모리 소자는 trap layer의 trap site를 이용하여 메모리 동작을 하는 소자이다. 하지만 작은 window의 크기, trap site의 열화로 인해 메모리 특성이 나빠지는 문제점 등이 있다. 따라서 최근, trap layer에 다양한 물질을 적용하여 CTF 소자의 문제점을 해결하고자 하는 연구들이 진행되고 있다. 특히, 산화물 반도체인 zinc oxide (ZnO)를 trap layer로 하는 CTF 메모리 소자가 최근 몇몇 보고 되었다. 산화물 반도체인 ZnO는 n-type 반도체이며, shallow와 deep trap site를 동시에 가지고 있는 독특한 물질이다. 이 특성으로 인해 메모리 소자의 programming 시에는 deep trap site에 charging이 일어나고, erasing 시에는 shallow trap site에 캐리어들이 쉽게 공급되면서 deep trap site에 갇혀있던 charge가 쉽게 de-trapped 된다는 장점을 가지고 있다. 따라서, 본 실험에서는 산화물 반도체인 ZnO를 trap layer로 하는 CTF 소자의 메모리 특성을 확인하기 위해 간단한 구조인 metal-oxide capacitor (MOSCAP)구조로 제작하여 메모리 특성을 평가하였다. 먼저, RCA cleaning 처리된 n-Si bulk 기판 위에 tunnel layer인 SiO2 5 nm를 rf sputter로 증착한 후 furnace 장비를 이용하여 forming gas annealing을 $450^{\circ}C$에서 실시하였다. 그 후 ZnO를 20 nm, SiO2를 30 nm rf sputter로 증착한 후, 상부전극을 E-beam evaporator 장비를 사용하여 Al 150 nm를 증착하였다. 제작된 소자의 신뢰성 및 내구성 평가를 위해 상온에서 retention과 endurance 측정을 진행하였다. 상온에서의 endurance 측정결과 1000 cycles에서 약 19.08%의 charge loss를 보였으며, Retention 측정결과, 10년 후 약 33.57%의 charge loss를 보여 좋은 메모리 특성을 가지는 것을 확인하였다. 본 실험 결과를 바탕으로, 차세대 메모리 시장에서 trap layer 물질로 산화물 반도체를 사용하는 CTF의 연구 및 계발, 활용가치가 높을 것으로 기대된다.

• Journal of IKEEE
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• v.14 no.3
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• pp.190-198
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• 2010

This paper describes a auto focus piezo actuator driver IC for portable digital camera. The 80[V] DC voltage is generated by a DC-DC converter and supplied to power of piezo moving control circuit. The voltage of piezo actuator needs range -20[V] to 80[V] proportional to 1[Vp-p] input control voltages. The dimensions and number of external parts are minimized in order to get a smaller hardware size. IIC(Inter-IC) interface logic is designed for data interface and it makes debugging easy, test for mass productions. The power consumption is around 40[mW] with supply voltage of 3.6[V]. This device has been fabricated in a 0.6[um] double poly, triple metal 100[V] BCD MOS process and whole chip size is 1600*1500 [$um^2$].

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics A
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• v.31A no.12
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• pp.80-90
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• 1994

To develop VLSI of higher packing density with 0.5.mu.m gate length of less, semiconductor devices require shallow junction with higher doping concentration. the most common method to form the shallow junction is ion implantation, but in order to remove the implantation induced defect and activate the implanted impurities electrically, ion-implanted Si should be annealed at high temperature. In this annealing, impurities are diffused out and redistributed, creating deep PN junction. These make it more difficult to form the shallow junction. Accordingly, to miimize impurity redistribution, the thermal-budget should be kept minimum, that is. RTA needs to be used. This paper reports results of the diffusion characteristics of PSG film by varying Phosphorus weitht %/ Times and temperatures of RTA. From the SIMS.ASR.4-point probe analysis, it was found that low sheet resistance below 100 .OMEGA./ㅁand shallow junction depths below 0.2.mu.m can be obtained and the surface concentrations are measured by SIMS analysis was shown to range from 2.5*10$^{17}$ aroms/cm$^{3}$~3*10$^{20}$ aroms/cm$^{3}$. By depending on the RTA process of PSG film on Si, LDD-structured nMOSFET was fabricated. The junction depths andthe concentration of n-region were about 0.06.mu.m. 2.5*10$^{17}$ atom/cm$^{-3}$ , 4*10$^{17}$ atoms/cm$^{-3}$ and 8*10$^{17}$ atoms/cm$^{3}$, respectively. As for the electrical characteristics of nMOS with phosphorus junction for n- region formed by RTA, it was found that the characteristics of device were improved. It was shown that the results were mainly due to the reduction of electric field which decreases hot carriers.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.45 no.3
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• pp.51-58
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• 2008

This paper is a study of a prevention of power folding controller's thermal degradation. Power folding technology has been applied for many fields such as side rear vision mirror of vehicles, windshield wiper, antenna, power window. These controllers have been comprised with traditional DC moors, Switching electronic devices, and relays. But this methods have a limitation to overcome such problems of product reliability, endurance, noise margins. Therefore on this paper, to detect the movement of motor, sensing motor brush noise on a load sensing part has been used and controlling a precise RC timing control minimizes the thermal deterioration of motor. And using MOS FETs as a electronic switching device increases life-time and liability of control circuit. After testing such circuit and control method, repetition of operating time, cut-off time, wide operation voltage, power noise margin ware increased over eleven-fold.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1998.02a
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• pp.71-72
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• 1998

반도체 집적 공정의 발달로 차세대 소자용으로 30 A 이하의 극 박막 Si02 절연막이 요구되고 있으며, 현재 제품으로 50-70 A 두께의 절연막을 사용한 것이 발표되고 있다. 절연막의 두께가 앓아질수록 많은 문제가 발생할 수 있는데 그 예로 절연막의 breakdo때둥에 의한 신뢰성 특성의 악화, 절연막올 통한 direct tunneling leakage current, boron풍의 dopant 침투로 인한 소자 특성 ( (Threshold Voltage)의 불안, 전기적 stress하에서의 leakage current증가와 c charge-trap 및 피terface s쩌.te의 생성으로 인한 소자 특성의 변화 둥으로 요약 된다. 절연막의 특성올 개선하기 위해 여러 가지 새로운 공정들이 제안되었다. 그 예로, Nitrogen올 Si/Si02 계면에 doping하여 절연막의 특성을 개선하는 방법 으로 고온 열처 리 를 NH3, N20, NO 분위 기 에서 실시 하거 나, polysilicon 또는 s silicon 기판에 nitrogen올 이온 주입하여 열처리 하는 방법, 그리고 Plasma분 위기에서 Nitrogen 함유 Gas를 이용하여 nitrogen을 doping시키는 방법 둥이 연구되고 있다. 또한 Oxide cleaning 후 상온에서 성장되는 oxide를 최소화 하여 절연막의 특성올 개선하기 위하여 LOAD-LOCK을 이용하는 방법, C뼈피ng 공정의 개선올 통한 contamination 감소와 silicon surface roughness 감소 로 oxide 신뢰성올 개선하는 방법 둥이 있다. 구조적 인 측면 에 서 는 Polysilicon 의 g없n size 를 최 적 화하여 OxideIPolysilicon 의 계면 특성올 개선하는 연구와 Isolation및 Gate ETCH공정이 절연막의 특성에 미 치 는 영 향도 많이 연구되 고 있다 .. Plasma damage 가 Oxide 에 미 치 는 효과 를 제어하는 방법과 Deuterium열처리 퉁올 이용하여 Hot electron Stress하에서 의 MOS 소자의 Si/Si02 계면의 신뢰성을 개선하고 있다. 또한 극 박막 전연막의 신뢰성 특성올 통계적 분석올 통하여 사용 가능한 수명 올 예 측 하는 방법 과 Direct Tunneling Leakage current 를 고려 한 허 용 가농 한 동작 전 압 예측 및 Stress Induced Leakage Current 둥에 관해서 도 최 근 활발 한 연구가 진행되고 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.170-170
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• 2012

최근 주목받고 있는 amorphous InGaZnO (a-IGZO) thin film transistors (TFTs)는 수소가 첨가된 비정질 실리콘 TFT (a-Si;H)에 비해 비정질 상태에서도 높은 이동도와 뛰어난 전기적, 광학적 특성에 의해 큰 주목을 받고 있다. 또한 넓은 밴드갭에 의해 가시광 영역에서 투명한 특성을 보이고, 플라스틱 기판 위에서 구부러지는 성질에 의해 플랫 패널 디스플레이나 능동 유기 발광 소자 (AM-OLED), 투명 디스플레이에 응용되고 있다. 하지만, 실제 디스플레이가 동작하는 동안 스위칭 TFT는 백라이트 또는 외부에서 들어오는 빛에 지속적으로 노출되게 되고, 이 빛에 의해서 TFT 소자의 신뢰성에 악영향을 끼친다. 또한, 디스플레이가 장시간 동안 동작 하면 내부 온도가 상승하게 되고 이에 따른 온도에 의한 신뢰성 문제도 동시에 고려되어야 한다. 특히, 실제 AM-LCD에서 스위칭 TFT는 양의 게이트 전압보다 음의 게이트 전압에 의해서 약 500 배 가량 더 긴 시간의 스트레스를 받기 때문에 음의 게이트 전압에 대한 신뢰성 평가는 대단히 중요한 이슈이다. 스트레스에 의한 문턱 전압의 변화는 게이트 절연막과 반도체 채널 사이의 계면 또는 게이트 절연막의 벌크 트랩에 의한 것으로 게이트 절연막의 선택에 따라서 신뢰성을 효과적으로 개선시킬 수 있다. 본 연구에서는 적층된 $Si_3N_4/SiO_2$ (NO 구조) 이중층 구조를 게이트 절연막으로 사용하고, 완충층의 역할을 하는 $SiO_2$막의 두께에 따른 소자의 전기적 특성 및 신뢰성을 평가하였다. a-IGZO TFT 소자의 전기적 특성과 신뢰성 평가를 위하여 간단한 구조의 pseudo-MOS field effect transistor (${\Psi}$-MOSFET) 방법을 이용하였다. 제작된 소자의 최적화된 $SiO_2$ 완충층의 두께는 20 nm이고 $12.3cm^2/V{\cdot}s$의 유효 전계 이동도, 148 mV/dec의 subthreshold swing, $4.52{\times}10^{11}cm^{-2}$의 계면 트랩, negative bias illumination stress에서 1.23 V의 문턱 전압 변화율, negative bias temperature illumination stress에서 2.06 V의 문턱 전압 변화율을 보여 뛰어난 전기적, 신뢰성 특성을 확인하였다.