• 제목/요약/키워드: semiconductor simulation

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Performance and Variation-Immunity Benefits of Segmented-Channel MOSFETs (SegFETs) Using HfO2 or SiO2 Trench Isolation

  • Nam, Hyohyun;Park, Seulki;Shin, Changhwan
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권4호
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    • pp.427-435
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    • 2014
  • Segmented-channel MOSFETs (SegFETs) can achieve both good performance and variation robustness through the use of $HfO_2$ (a high-k material) to create the shallow trench isolation (STI) region and the very shallow trench isolation (VSTI) region in them. SegFETs with both an HTI region and a VSTI region (i.e., the STI region is filled with $HfO_2$, and the VSTI region is filled with $SiO_2$) can meet the device specifications for high-performance (HP) applications, whereas SegFETs with both an STI region and a VHTI region (i.e., the VSTI region is filled with $HfO_2$, and the STI region is filled with $SiO_2$) are best suited to low-standby power applications. AC analysis shows that the total capacitance of the gate ($C_{gg}$) is strongly affected by the materials in the STI and VSTI regions because of the fringing electric-field effect. This implies that the highest $C_{gg}$ value can be obtained in an HTI/VHTI SegFET. Lastly, the three-dimensional TCAD simulation results with three different random variation sources [e.g., line-edge roughness (LER), random dopant fluctuation (RDF), and work-function variation (WFV)] show that there is no significant dependence on the materials used in the STI or VSTI regions, because of the predominance of the WFV.

CFD 해석방법을 이용한 PFA 라이닝 볼밸브의 유량계수 예측 (Prediction of the Flow Coefficient of a PFA Lined Ball Valve Using the CFD Simulation Method)

  • 전홍필;이원섭;김철수;이종철
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.35-38
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    • 2016
  • A PFA lined ball valve, which is machined with fluorinated resin PFA to its inner part for improving corrosion resistance, non-stickness, heat-resistance, has been widely used in semiconductor/LCD manufacturing processes with the high purity chemicals as working fluid. Due to the safety concerns, the experiments for measuring the flow coefficient of a PFA lined ball valve should be conducted with water at room temperature according to IEC standards. However, it is required to know the real flow coefficient with the real working fluid, because the flow coefficient is critical to correctly design valves in piping system. In this study, we calculated the flow coefficient of a PFA lined ball valve 40A with hydrochloric acid ($40^{\circ}C$ 36% HCl) as the working fluid using a commercial CFD package, ANSYS CFX v15. The computational results had a good agreement with the measured data and showed a little difference between water and hydrochloric acid as the working fluid of a PFA lined ball valve.

LVDC 배전을 위한 출력 380V DC-DC 컨버터 설계에 관한 연구 (A study on the Design of Output 380V DC-DC Converter for LVDC Distribution)

  • 김필중;양성수;오병윤
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.208-215
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    • 2020
  • 본 연구에서는 LVDC 배전용 출력 380V DC-DC 컨버터를 3가지 유형으로 설계하였고, 시뮬레이션을 통해 3가지 유형의 DC-DC 컨버터의 전압과 전류 특성을 비교 분석하였다. 전력용 MOSFET와 2개의 전류억제용 IGBT를 병렬구조로 적용하여 컨버터를 구성한 경우, 출력 전압이 DC 380V로 안정화 된 시간이 9ms로 비교적 짧았으며, 출력 측 전류 변화 폭도 44.8~50.2A로 IGBT를 적용하지 않았을 경우(68~83A) 보다 훨씬 변화 폭도 작고 전류억제 효과도 더 뛰어남을 알 수 있었다. 이러한 결과는 제안한 LVDC 배전용 DC-DC 컨버터가 스마트 그리드 구축에 적용 가능성이 있음을 시사한다.

벌크 마이크로머시닝을 이용한 Bump형 Probe Card의 제조 (Fabrication of Bump-type Probe Card Using Bulk Micromachining)

  • 박창현;최원익;김용대;심준환;이종현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.661-669
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    • 1999
  • 프로브 카드는 IC(integrated circuit) 칩을 테스트할 때, 테스트 시스템의 가장 중요한 부분의 하나이다. 본 연구는 다수의 반도체 칩을 동시에 테스트 할 수 있는 범프(bump)형 수직형 프로브 카드에 관한 것이다. 프로브는 범프 팁을 가지는 실리콘 캔틸레버로 구성되어 있다. 캔틸레버의 최적 크기를 결정하기 위하여 캔틸레버의 크기는 유한요소해석에 의하여 결정되었다. 프로브는 SDB웨이퍼를 사용하여 RIE, 등방성 에칭, 그리고 벌크 마이크로머시닝에 의하여 제조되었다. FEM에 의해 결정된 최적 크기로 제작된 프로브 카드는 범프의 높이가 30$\mum$, 캔틸레버의 두께가 $\mum$, 빔의 폭이 100 $\mum$, 길이가 400 $\mum$, 이었다. 제조된 프로브 카드의 접촉 테스트에서 측정된 접촉 저항은 $2 \Omega$ 미만이고, 2만회의 접촉동안 접촉 저항의 변화가 거의 없는 특성을 보였다. 따라서 20,000회 이상의 수명을 가질 수 있음을 알 수 있었다.

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격자 부호화 3차원 직교 주파수분할다중화 시스템 (A Trellis-Coded 3-Dimensional OFDM System)

  • 이상;강석근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.1635-1641
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    • 2017
  • 본 논문에서는 격자 부호화 3차원 직교 주파수분할다중화 시스템을 제시하고 성능을 분석한다. 여기서는 격자 부호화를 위한 3차원 신호성상도에 대한 집합분할 기법도 제시한다. 부호율이 R = 1/3과 2/3인 회귀 체계적 컨볼루션 부호와 3차원 8진 성상도를 이용하여 격자 부호화된 제안된 시스템은 부호화되지 않은 직교 주파수분할다중화 시스템에 비하여 최대 7.8 dB까지 오류성능이 향상될 수 있음을 이론적으로 계산하였다. 또한 컴퓨터 모의실험을 통하여 제시된 이론적 분석과 거의 일치하는 결과를 도출함으로써 이론적 분석이 정확한 것을 확인하였다. 따라서 제안된 격자 부호화 3차원 직교 주파수분할다중화 시스템은 대역폭의 증가 없이 고품질 디지털 전송을 달성할 수 있는 효과적인 방법인 것으로 사료된다.

고차원 국부이진패턴과 결합베이시안 알고리즘을 이용한 얼굴인증 임베디드 시스템 구현 (Implementation of a Face Authentication Embedded System Using High-dimensional Local Binary Pattern Descriptor and Joint Bayesian Algorithm)

  • 김동주;이승익;강석근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.1674-1680
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    • 2017
  • 본 논문에서는 고차원 국부이진패턴과 결합베이시안 알고리즘을 이용한 얼굴인증 임베디드 시스템을 제안한다. 또한, 제안된 알고리즘에 대한 임베디드 시스템을 라즈베리파이 3을 이용하여 구현한 결과를 제시한다. 제안된 얼굴인증 알고리즘에 대한 평가는 500명의 얼굴 데이터가 저장된 데이터베이스를 이용하여 수행하였다. 여기서 각각의 얼굴 데이터는 학습용과 테스트용 이미지로 구성하였다. 성능평가를 위한 척도로는 주성분분석법의 차원에 따른 스코어 분포와 얼굴인증 시간을 이용하였다. 그 결과, 최적화된 임베디드 환경에서 우수한 얼굴인증 성능을 가지는 임베디드 시스템을 상대적으로 저렴한 비용으로 구현할 수 있음을 확인하였다.

디지털 제어 기반의 경계점모드 브릿지리스 PFC 컨버터 (Critical Conduction Mode Bridgeless PFC Converter Based on a Digital Control)

  • 김태훈;이우철
    • 전기학회논문지
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    • 제65권12호
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    • pp.2000-2007
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    • 2016
  • Generally, in order to implement the CRM(Critical Conduction Mode), the analog controller is used rather than a digital controller because the control is simple and uses less power. However, according to the semiconductor technology development and various user needs, digital control system based on a DSP is on the rise. Therefore, in this paper, the CRM bridgeless PFC converter based on a digital control is proposed. It is necessary to detect the inductor current when it reaches zero and peak value, for calculating the on time and off time by using the current information. However, in this paper, the on-time and off-time are calculated by using the proposed algorithm without any current information. If the switching-times are calculated through the steady-state analysis of the converter, they do not reflect transient status such as starting-up. Therefore, the calculated frequency is out of range, and the transient current is generated. In order to solve these problems, limitation method of the on-time and off-time is used, and the limitation values are varied according to the voltage reference. In addition, in steady state, depending on the switching frequency, the inductance is varied because of the resonance between the inductor and the parasitic capacitance of the switching elements. In order to solve the problem, inductance are measured depending on the switching frequency. The measured inductance are used to calculate the switching time for preventing the transient current. Simulation and experimental results are presented to verify the proposed method.

A Novel Induction Heating Type Super Heated Vapor Steamer using Dual Mode Phase Shifted PWM Soft Switching High Frequency Inverter

  • Sugimura, Hisayuki;Eid, Ahmad;Lee, Hyun-Woo;Nakaoka, Mutsuo
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.774-777
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    • 2005
  • In this paper, a constant frequency phase shifting PWM controlled voltage source full bridge-type series load resonant high-frequency inverter using the IGBT power modules is presented for innovative consumer electromagnetic induction heating applications such as a hot water producer, steamer and super heated steamer. The full bridge arm side link passive quasi-resonant capacitor snubbers in parallel with the each power semiconductor device and high frequency AC load side linked active edge inductive snubber-assisted series load resonant tank soft switching inverter with a constant frequency phase shifted PWM control scheme is discussed and evaluated on the basis of the simulation and experimental results. It is proved from a practical point of view that the series load resonant and edge resonant hybrid high-frequency soft switching PWM inverter topology, what is called class DE type. including the variable-power variable-frequency(VPVF) regulation function can expand zero voltage soft switching commutation range even under low output power setting ranges, which is more suitable and acceptable for induction heated dual packs fluid heater developed newly for consumer power utilizations. Furthermore, even in the lower output power regulation mode of this high-frequency load resonant tank high frequency inverter circuit it is verified that this inverter can achieve ZVS with the aid of the single auxiliary inductor snubber.

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P2P 환경을 위한 허위 데이터 감축 정책 (False Data Reduction Strategy for P2P Environment)

  • 김승연;이원주;전창호
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.93-100
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    • 2011
  • 본 논문에서는 P2P 환경에서 허위 데이터를 감축할 수 있는 FDR(False Data Reduction) 정책을 제안한다. 이 정책의 특징은 사용자가허위 데이터를 인지하게 되면 그 파일을 다운로드중인 다른 피어 들에게 그 데이터 삭제를 요청한다. 또한 허위 데이터를 다운로드 중인 피어 들에게 이를 통보함으로써 허위 데이터를 다운로드하지 않도록 하고, P2P환경에 퍼지지 않도록 허위 데이터를 삭제한다. 또한 이러한 모든 과정은 어떠한 검색 서버도 요구되지 않고 오직 피어들 간에 정보 교환으로 이루어지기 때문에 검색 서버가 필요하지 않은 순수 P2P모델에 적용할 수 있다는 장점이 있다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 FDR 정책이 네트워크 트래픽을 줄이는데 효과적임을 보인다. 임으로써 유효 데이터의 평균전송시간을 단축할 수 있음을 보인다. 그 결과 허위 데이터 비율에 따른 유효 데이터의 평균전송시간을 9.78~16.84% 단축함을 알 수 있었다.

Timing Simulator인 TSIM1.0에서의 전처리 과정 : 회로분할과 파형정보처리 (Preprocessing Stage of Timing Simulator, TSIM1.0 : Partitioning and Dynamic Waveform Storage Management)

  • 권오봉;윤현로;이기준
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.153-159
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    • 1989
  • 본 논문은 CELL-level에서의 파형이완방법(WRM)에 근거를 두고 있는 Timing Simulator, TSIM-1.0의 전처리과정에 사용한 알고리듬에 대해 기술한다. TSIM1.0의 전처리과정은 크게 세부분으로 나누어진다. (1)주어진 회로를 DCB단위로 분할하고, (2)SCC Group을 형성한 후, (3)CELL들의 해석 순서를 결정한다. 또한 WRM에서 기억용량을 절약하기 위해 중복저장을 허용한 효과적인 파형저장방법을 기술하였다. TSIM1.0은 5000개 이하의 MOSFET으로 구성된 회로를 IBM PC/AT에서 1시간이내에 해석 할 수 있다. 마지막으로, TSIM1.0의 성능 비교를 위해 몇가지 MOS 디지탈회로에 대한 시뮬레이션 결과를 예시한다.

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