• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.281.2-281.2
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• 2016

Two-dimensional van der Waals (2D vdWs) materials have been extensively studied for future electronics and materials sciences due to their unique properties. Among them, black phosphorous (BP) has shown infinite potential for various device applications because of its high mobility and direct narrow band gap (~0.3 eV). In this work, we demonstrate a few-nm thick BP-based nonvolatile memory devices with an well-known poly(vinylidenefluoride-trifluoroethylene) [P(VDF-TrFE)] ferroelectric polymer gate insulator. Our BP ferroelectric memory devices show the highest linear mobility value of $1159cm^2/Vs$ with a $10^3$ on/off current ratio in our knowledge. Moreover, we successfully fabricate the ferroelectric complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) memory inverter circuits, combined with an n-type $MoS_2$ nanosheet transistor. Our memory CMOS inverter circuits show clear memory properties with a high output voltage memory efficiency of 95%. We thus conclude that the results of our ferroelectric memory devices exhibit promising perspectives for the future of 2D nanoelectronics and material science. More and advanced details will be discussed in the meeting.

• 정보처리학회논문지A
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• 제14A권3호
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• pp.147-150
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• 2007

본 논문에서는 작은 점유면적과 저 전력 소모 특성을 갖도록 CPL(Complementary Pass-Transistor Logic) 논리구조의 전가산기에 저 전압 스윙 기술을 적용하여 16$\times$16 비트 병렬 곱셈기를 설계하였다. 회로구성상 CPL 논리구조는 CMOS 논리구조에 비해 NMOS 트랜지스터만을 사용하기 때문에 작은 면적을 소비한다. 저 전압 스윙 기술은 회로에 공급되는 전압보다 낮은 전압 레벨에서 출력 동작을 하여 전력 소모를 감소시키는 기술이다. 본 논문에서는 전가산기의 출력 단에 사용되는 인버터에 저 전압 스윙 기술을 적용하여 저 전력 소모 특성을 갖는 16$\times$16 비트 병렬 곱셈기를 설계하였다 설계한 회로는 17.3%의 전력 소모 감소와 16.5%의 전력소모와 지연시간의 곱(Power Delay) 감소가 이루어졌다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.22.2-22.2
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• 2011

Si 나노와이어를 합성하는 다양한 방법들 중에서 Si 기판을 나노와이어 형태로 제작하는 무전해 식각법은 쉽고 간단하기 때문에 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 무전해 식각법을 이용한 Si 나노와이어는 p 또는 n형의 전기적 특성을 갖는 Si 기판의 도핑농도에 따라 원하는 전기적 특성을 갖는 나노와이어를 얻을 수 있을 것이라는 기대가 있었지만 n형으로 제작된 나노와이어의 경우 식각에 의한 표면의 거칠기 때문에 그 특성을 나타내지 못하는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 무전해 식각법을 이용하여 p와 n형 나노와이어를 합성하고 field-effect transistors (FETs) 소자를 제작하여 각각의 특성을 구현하였다. 나노와이어와 절연막 사이의 계면 결함을 최소화하기 위하여 poly-4-vinylphenol (PVP) 고분자 절연막에 나노와이어를 삽입시킨 형태로 소자를 제작하였고, 특히 n형 나노와이어의 표면을 보다 평평하게 하기 위하여 열처리를 진행 하였다. 이렇게 각각의 특성이 구현된 나노와이어를 이용하여 soft-lithography 공정을 통해 complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) 구조의 인버터 소자를 제작하였으며 그 전기적 특성을 평가하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.79.1-79.1
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• 2012

Si 기판을 무전해 식각하여 나노와이어 형태로 합성하는 방법은 쉽고 간단하기 때문에 이를 이용한 소자 특성 연구가 많이 진행되고 있다. 하지만 이러한 방법으로 제작된 Si 나노와이어의 경우 식각에 의하여 나노와이어 표면이 매우 거칠어지기 때문에 고유의 특성을 나타내기 어려워 표면 특성을 제어 할 수 있는 연구의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 무전해 식각법을 이용하여 p와 n형 나노와이어를 각각 합성하고 그 특성을 구현하기 위하여 표면조절을 진행하였다. 특히 n형 나노와이어의 경우 표면의 OH- 이온으로 인하여 n채널 특성이 제대로 나타나지 않기 때문에 열처리를 이용하여 표면을 보다 평평한 형태로 조절하여 향상된 전기적 특성을 얻을 수 있었다. 여기에 나노와이어와 절연막 사이의 계면 결함을 최소화 하기 위하여 poly-4-vinylphenol (PVP) 고분자 절연막에 나노와이어를 삽입시켜 나노와이어의 문턱전압 값을 조절하였다. 이를 바탕으로 complementary metal-oxide semiconductor(CMOS) 구조의 인버터 소자를 제작하였으며 p형 나노와이어가 절연막에 삽입된 정도에 따라 인버터의 midpoint voltage 값을 조절 할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.118-119
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• 2007

High performance three-dimensional (3-D) stacked poly-Si complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) inverters with a high quality laser crystallized channel were fabricated. Low temperature crystallization methods of a-Si film using the excimer-laser annealing (ELA) and sequential lateral solidification (SLS) were performed. The NMOS thin-film-transistor (TFT) at lower layer of CMOS was fabricated on oxidized bulk Si substrate, and the PMOS TFT at upper layer of CMOS was fabricated on interlayer dielectric film. The 3-D stacked poly-Si CMOS inverter showed excellent electrical characteristics and was enough for the vertical integrated CMOS applications.

• ETRI Journal
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• 제43권5호
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• pp.900-908
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• 2021

This paper proposes thermometer-code latches having five and six transistors for unidirectional and bidirectional thermometer-code shift-registers, respectively. The proposed latches omit the set and reset transistors by changing from two supply voltage nodes to the set and reset signals in the cross-coupled inverter. They set or reset the data by changing the supply voltage to ground in either of two inverters. They reduce the number of transistors to five and six compared with the conventional thermometer-code latches having six and eight transistors, respectively. The proposed thermometer-code latches were simulated using a 65 nm complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) process. For comparison, the proposed and conventional latches are adapted to the 64 bit thermometer-code shift-registers. The proposed unidirectional and bidirectional shift-registers occupy 140 ㎛² and 197 ㎛², respectively. Their consumption powers are 4.6 ㎼ and 5.3 ㎼ at a 100 MHz clock frequency with the supply voltage of 1.2 V. They decrease the areas by 16% and 13% compared with the conventional thermometer-code shift-register.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.129-134
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• 2018

Herein, we report the manufacture of high-performance, ambipolar organic field-effect transistors (OFETs) and complementary-like electronic circuitry based on a blended, polymeric, semiconducting film. Relatively high and well-balanced electron and hole mobilities were achieved by incorporating a small amount of ionic additives. The equivalent P-channel and N-channel properties of the ambipolar OFETs enabled the manufacture of complementary-like inverter circuits with a near-ideal switching point, high gain, and good noise margins, via a simple blanket spin-coating process with no additional patterning of each active P-type and N-type semiconductor layer.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.213-218
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• 2007

본 논문에서는 CMOS 0.18 ${\mu}m$ 공정을 이용하여 DS-CDMA UWB용 고주파 VCO를 설계하고 제작하였다. 위상 잡음 특성을 좋게 하기 위해서 PMOS, NMOS 소자를 대칭으로 구성한 complementary cross-coupled LC 발진기 구조로 설계하였고, varactor를 이용하여 주파수를 조정하였다. 또한 전류원의 1/f 잡음 신호를 줄이기 위해 저항을 이용하여 전류원을 구성하였다. 스펙트림 분석기를 이용한 측정을 위해 칩 내부에 고속 동작을 위한 인버터 버퍼를 추가로 설계하였다. 제작한 VCO의 core size는 $340{\mu}m{\times}535{\mu}m$이고, 측정한 VCO의 위상 잡음은 1-MHz offset에서 -107 dBc/Hz의 특성을 나타내고, 주파수 조정 범위는 $7.09{\sim}7.52$ GHz의 특성을 보인다 Harmonic suppression은 32 dB, VCO core의 전류 소모는 1.8 V 공급 전압에서 2 mA의 저전력 소모를 나타내도록 설계하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제10권1호
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• pp.1-10
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• 2010

This paper proposes a two-phase clocked adiabatic static CMOS logic (2PASCL) circuit that utilizes the principles of adiabatic switching and energy recovery. The low-power 2PASCL circuit uses two complementary split-level sinusoidal power supply clocks whose height is equal to $V_{dd}$. It can be directly derived from static CMOS circuits. By removing the diode from the charging path, higher output amplitude is achieved and the power consumption of the diode is eliminated. 2PASCL has switching activity that is lower than dynamic logic. We also design and simulate NOT, NAND, NOR, and XOR logic gates on the basis of the 2PASCL topology. From the simulation results, we find that 2PASCL 4-inverter chain logic can save up to 79% of dissipated energy as compared to that with a static CMOS logic at transition frequencies of 1 to 100 MHz. The results indicate that 2PASCL technology can be advantageously applied to low power digital devices operated at low frequencies, such as radio-frequency identifications (RFIDs), smart cards, and sensors.