Thin-film transistors (TFTs) that can be prepared at low temperatures have attracted much attention due to the great potential for flexible electronics. One of the mainstreams in this field is the use of organic semiconductors such as pentacene. But device performance of the organic TFTs is still limited by low field effect mobility or rapidly degraded after exposing to air in many cases. Another approach is amorphous oxide semiconductors. Amorphous oxide semiconductors (AOSs) have exactly attracted considerable attention because AOSs were fabricated at room temperature and used lots of application such as flexible display, electronic paper, large solar cells. Among the various AOSs, a-IGZO was considerable material because it has high mobility and uniform surface and good transparent. The high mobility is attributed to the result of the overlap of spherical s-orbital of the heavy pest-transition metal cations. This study is demonstrated the effect of thickness channel layer from 30nm to 200nm. when the thickness was increased, turn on voltage and subthreshold swing were decreased. a-IGZO TFTs have used a shadow mask to deposit channel and source/drain(S/D). a-IGZO were deposited on SiO2 wafer by rf magnetron sputtering. using power is 150W, working pressure is 3m Torr, and an O2/Ar(2/28 SCCM) atmosphere at room temperature. The electrodes were formed with Electron-beam evaporated Ti(30nm) and Au(70nm) structure. Finally, Al(150nm) as a gate metal was evaporated. TFT devices were heat treated in a furnace at $250^{\circ}C$ in nitrogen atmosphere for an hour. The electrical properties of the TFTs were measured using a probe-station to measure I-V characteristic. TFT whose thickness was 150nm exhibits a good subthreshold swing(S) of 0.72 V/decade and high on-off ratio of 1E+08. Field effect mobility, saturation effect mobility, and threshold voltage were evaluated 7.2, 5.8, 8V respectively.
본 연구에서는 고속 및 저전력 스위칭 소자 응용을 위하여 n-채널 무접합 및 반전모드 MuGFET 와 p-채널 무접합 및 축적모드 MuGFET의 기판전압에 따른 전류-전압 특성을 측정하고 비교 분석하였다. 기판전압에 따른 문턱전압과 포화 드레인 전류 변화로부터 n-채널 소자에서는 반전모드 소자가 무접합 소자보다 변화량이 크며 p-채널 소자에서는 무접합 소자가 축적모드 소자보다 변화량이 큰 것을 알 수 있었다. 전달컨덕턴스 변화는 n-채널 소자보다 p-채널 소자의 변화량이 큰 것을 알 수 있었다. 그리고 subthreshold swing 특성으로부터 n-채널 소자와 p-채널 무접합 소자는 기판전압 변화에 따라 S값의 변화가 거의 없지만 p-채널 축적모드 소자는 기판전압이 양의 방향으로 증가할 때 S 값이 증가하는 것으로 관측되었다. 기판전압을 이용한 고속 및 저전력 스위칭 소자 응용 측면에서는 n-채널 소자에서는 반전모드 소자가 p-채널 소자에서는 무접합 소자가 더 좋은 특성을 보였다.
이상적인(ideal) 이중-게이트(double-gate) 벌크(bulk) FinFET의 3차원(3-D) 시뮬레이션을 수행하여 전기적 특성들을 분석하였다. 3차원 시뮬레이터를 이용하여, 게이트 길이($L_g$)와 높이($H_g$), 핀 바디(fin body)의 도핑농도($N_b$)를 변화시키면서 소스/드레인 접합 깊이($X_{jSDE}$)에 따른 문턱전압($V_{th}$), 문턱전압 변화량(${\Delta}V_{th}$), DIBL(drain induced barrier lowering), SS(subthreshold swing)의 특성들을 살펴보았다. 게이트 높이가 35 nm인 소자에서 소스/드레인 접합 깊이(25 nm, 35 nm, 45 nm) 변화에 따라, 각각의 문턱전압을 기준으로 게이트 높이가 $30nm{\sim}45nm$로 변화 될 때, 문턱전압변화량은 20 mV 이하로 그 변화량이 매우 적음을 알 수 있었다. 낮은 핀 바디 도핑농도($1{\times}10^{16}cm^{-3}{\sim}1{\times}10^{17}cm^{-3}$)에서, 소스/드레인 접합 깊이가 게이트전극보다 깊어질수록 DIBL과 SS는 급격히 나빠지는 것을 볼 수 있었고. 이러한 특성저하들은 $H_g$ 아래의 ${\sim}10nm$ 위치에 국소(local) 도핑을 함으로써 개선시킬 수 있었다. 또한 local 도핑으로 소스/드레인 접합 깊이가 얕아질수록 문턱전압이 떨어지는 것을 개선시킬 수 있었다.
액체연료를 사용하는 풀화재에서 화염불안정성에 대하여 산화제 유속변화와 농도변화의 효과를 알아보기 위해 컵버너 실험을 수행하였다. 연료는 헵탄을 사용하였고, 산화제는 공기에 질소와 이산화탄소를 희석하였다. 소화근처에서 축방향 및 화염 밑면에서 두 가지 형태의 대표적인 불안정성이 관찰되었다. 화염 밑면에서 발생되는 불안정성은 셀, 스윙, 회전 모드로 특성화 할 수 있고, 산화제의 유속이 증가할수록 모든 불활성 기체에서 셀, 스윙 모드에서 회전모드로 천이하였다. 이러한 화염밑면 불안정성에 영향을 미치는 변수들을 파악하기 위하여 초기혼합률, Le 수, 단열화염온도에 대해서도 함께 조사되었다. 이 중 Le 수가 불안정성 모드와 가장 큰 상관관계를 보이고 있지만 보다 정확한 관계를 규명하기 위해서는 더 많은 실험조건에서의 결과가 요구된다. 또한, 소화농도근처의 화염에서는 유속이 작거나 큰 경우에는 축방향 주기적인 진동불안정성이 나타나지 않고, 적절한 산화제 속도 영역에서만 관찰된다. 이는 작은 유속에서는 증발하는 연료속도가 임계유속이하이며, 큰 유속에서는 반응중인 연료유속과 산화제 유속이 유사하기 때문으로 판단된다.
본 연구에서 KPGA소속 프로골퍼 5명, KLPGA소속 프로골퍼 5명 총 10명을 대상으로 골프 드라이브 스윙시 내측광근, 외측광근, 전경골근, 비복근의 근전도 분석을 통하여 운동역학적 요인을 비교분석하였으며, 그 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 성별에 따른 근 활동전위 차이는 어드레스부터 백스윙탑까지 구간에서 남성의 오른쪽 비복근이 가장 높게 나타났고, 백스윙탑에서 임팩트까지 구간에서 여성의 오른쪽 전경골근이 가장 높게 나타났으며, 모든 구간과 국면에서 남성의 경우 왼쪽 하지근이 주동근이었고, 여성의 경우 오른쪽 하지근이 주동근으로 나타났으며, 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 남자의 경우 백스윙탑에서 임팩트 구간까지 체중을 이동시키면서 왼쪽 전경골근이 주동근으로 활동하는 것으로 판단되며, 여성의 경우 오른쪽 무릎을 왼쪽 무릎 쪽으로 밀어주는 동작에서 오른쪽 외측광근과 전경골근이 주동근으로 나타났다. 따라서 남성의 경우 왼쪽 외측광근과 전경골근을, 여성의 경우 오른쪽 외측광근과 전경골근을 발달시킬 수 있는 트레이닝을 수행한다면 비거리와 방향성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.
저농도 암모니아의 재생 및 농축을 위하여 초음파 함침법으로 금속 첨착 활성탄을 제조하였다. 금속으로는 마그네슘과 구리를 선정하였고, 염화물(Cl-)과 질산염(NO3-) 전구체를 사용하여 활성탄 표면에 첨착하였다. 흡착제의 물리 및 화학적 특성은 TGA, BET 그리고 NH3-TPD를 통해 분석되었다. 암모니아 파과실험은 고정층 반응기를 사용하여 암모니아(1000 mg L-1 NH3, balanced N2)를 100 mL min-1으로 주입하였으며, 온도변동 흡착법(TSA)과 압력변동 흡착법(PSA, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9 Mpa)에서 수행하였다. 암모니아의 흡착 및 탈착 성능은 NH3-TPD와 TSA 및 PSA 공정에서 AC-Mg(Cl) > AC-Cu(Cl) > AC-Mg(N) > AC-Cu(N) > AC 순으로 나타났다. 그 중 MgCl2를 사용한 AC-Mg(Cl)은 TSA에서 평균 흡착량 2.138 mmol g-1을 나타내었다. 또한 PSA 0.9 Mpa에서 3.848 mmol g-1로 가장 높은 초기 흡착량을 나타내었다. 활성탄 표면에 금속이 첨착되면 물리흡착뿐만 아니라 화학흡착이 수반되어 흡착 및 탈착 성능이 증가하는 것을 확인하였다. 또한 흡착제는 반복적인 공정에도 안정적인 흡착 및 탈착 성능을 나타내어 TSA와 PSA 공정에서의 적용 가능성을 확인하였다.
Yoon, Young Jun;Seo, Jae Hwa;Cho, Seongjae;Kwon, Hyuck-In;Lee, Jung-Hee;Kang, In Man
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제16권2호
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pp.172-178
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2016
In this paper, we propose a sub-10 nm Ge/GaAs heterojunction-based tunneling field-effect transistor (TFET) with vertical band-to-band tunneling (BBT) operation for ultra-low-power (LP) applications. We design a stack structure that is based on the Ge/GaAs heterojunction to realize the vertical BBT operation. The use of vertical BBT operations in devices results in excellent subthreshold characteristics with a reduction in the drain-induced barrier thinning (DIBT) phenomenon. The proposed device with a channel length ($L_{ch}$) of 5 nm exhibits outstanding LP performance with a subthreshold swing (S) of 29.1 mV/dec and an off-state current ($I_{off}$) of $1.12{\times}10^{-11}A/{\mu}m$. In addition, the use of the highk spacer dielectric $HfO_2$ improves the on-state current ($I_{on}$) with an intrinsic delay time (${\tau}$) because of a higher fringing field. We demonstrate a sub-10 nm LP switching device that realizes a good S and lower $I_{off}$ at a lower supply voltage ($V_{DD}$) of 0.2 V.
본 논문에서는 $0.13{\mu}m$ CMOS 공정의 이득(Kvco) 제어 지연 단을 이용한 위상동기루프에 사용되는 저 위상잡음 CMOS 링 전압제어발진기를 설계 및 제작한다. 제안하는 지연 단은 출력 단자를 잇는 MOSFET을 이용한 능동저항으로 전압제어발진기의 이득을 감소시킴으로써 위상잡음을 개선한다. 그리고 캐스코드 전류원, 정귀환 래치와 대칭부하 등을 이용한다. 제안한 전압제어 발진기의 위상잡음 측정결과는 1.9GHz가 동작 할 때, 1MHz 오프셋에서 -119dBc/Hz이다. 또한 전압제어발진기의 이득과 전력소모는 각각 440MHz/V와 9mW이다.
We have developed control electronics to operate flux-locked loop (FLL), and analog signal filters to process FLL outputs for 64-channel Double Relaxation Oscillation SQUID (DROS) magnetocardiography (MCG) system. Control electronics consisting of a preamplifier, an integrator, and a feedback, is compact and low-cost due to larger swing voltage and flux-to-voltage transfer coefficients of DROS than those of dc SQUIDs. Analog signal filter (ASF) serially chained with a high-pass filter having a cut-off frequency of 0.1 Hz, an amplifier having a gain of 100, a low-pass filter of 100 Hz, and a notch filter of 60 Hz makes FLL output suitable for MCG. The noise of a preamplifier in FLL control electronics is $7\;nV/{\surd}\;Hz$ at 1 Hz, $1.5\;nV/{\surd}\;Hz$ at 100 Hz that contributes $6\;fT/{\surd}\;Hz$ at 1 Hz, $1.3\;fT/{\surd}\;Hz$ at 100 Hz in readout electronics, and the noise of ASF electronics is $150\;{\mu}V/{\surd}\;Hz$ equivalent to $0.13\;fT/{\surd}\;Hz$ within the range of $1{\sim}100\;Hz$. When DROSs are connected to readout electronics inside a magnetically shielded room, the noise of 64-channel DROS system is $10\;fT/{\surd}\;Hz$ at 1 Hz, $5\;fT/{\surd}\;Hz$ at 100 Hz on the average, low enough to measure human MCG.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제16권6호
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pp.847-853
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2016
Applications of Si have been increasingly exploited and extended to More-Moore, More-than-Moore, and beyond-CMOS approaches. Ge is regarded as one of the supplements for Si owing to its higher carrier mobilities and peculiar band structure, facilitating both advanced and optical applications. As an emerging metal-oxide device, the junctionless field-effect transistor (JLFET) has drawn considerable attention because of its simple process, less performance fluctuation, and stronger immunity against short-channel effects due to the absence of anisotype junctions. In this study, we investigated lateral field scalability, which is equivalent to channel-length scaling, in Si and Ge JLFETs. Through this, we can determine the usability of Si CMOS and hypothesize its replacement by Ge. For simulations with high accuracy, we performed rigorous modeling for ${\mu}_n$ and ${\mu}_p$ of Ge, which has seldom been reported. Although Ge has much higher ${\mu}_n$ and ${\mu}_p$ than Si, its saturation velocity ($v_{sat}$) is a more determining factor for maximum $I_{on}$. Thus, there is still room for pushing More-Moore technology because Si and Ge have a slight difference in $v_{sat}$. We compared both p- and n-type JLFETs in terms of $I_{on}$, $I_{off}$, $I_{on}/I_{off}$, and swing with the same channel doping and channel length/thickness. $I_{on}/I_{off}$ is inherently low for Ge but is invariant with $V_{DS}$. It is estimated that More-Moore approach can be further driven if Si is mounted on a JLFET until Ge has a strong possibility to replace Si for both p- and n-type devices for ultra-low-power applications.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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