• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제2회(2013년)
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• pp.210-213
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• 2013

실리콘 나노선 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transisor: FET)의 특성을 시뮬레이션을 통해 연구하였다. 일반적인 트랜스컨덕턴스(transconductance) 값을 이용하여 소자의 전계 효과 이동도(field effect mobility)를 추출했고, Y-function 방법을 이용하여 저전계 이동도(low field mobility)와 문턱전압(threshold voltage)를 구했다. 채널길이가 10nm로 매우 짧을 때와 100nm의 일반적인 길이 일 때의 전하 이동도 특성을 비교하여 Si 나노선 FET의 쇼트 채널 효과(short channel effect)를 보았다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권12호
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• pp.81-88
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• 2006

본 논문에서는 새로운 선형 연산 트랜스컨덕턴스 증폭기(OTA)를 제안한다. OTA의 선형성 향상을 위해 이동도 보상 회로와 공통모드 전압 조절기법을 적용했다. 이동도 보상 회로는 각각 트라이오드와 서브스레쉬홀드 영역에서 동작하는 트랜지스터의 경로를 연결하여 이동도 감소를 보상한다. 공통모드 전압 조절기법은 공통모드 피드백(CMFB)과 공통모드 피드포워드(CMFF)로 구성된다. 제안된 기술은 넓은 입력전압 스윙 범위에서 향상된 Gm의 선형성을 나타낸다. 제안된 OTA는 ${\pm}1.1V$의 입력전압 스윙 범위 내에서 ${\pm}1%$의 Gm변화율을 갖고 총고조파 왜곡(THD)은 -73dB 이하이다. 제안된 OTA는 $0.35{\mu}m$ n-well CMOS 공정에서 공급전압이 3.3V를 갖도록 설계되었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.599-602
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• 2005

In this paper, we have performed a study that modifies the CPW Pad configurations to improve an $f_{max}$ characteristic of metamorphic HEMT. To analyze the CPW Pad structures of MHEMT, we use the ADS momentum simulator developed by $Agilent^{TM}$. Comparing the employed structure (G/W = 40/100 m), the optimized structure (G/W = 20/25 m) of CPW MHEMT shows the increased $S_{21}$ by 2.5 dB, which is one of the dominant parameters influencing the $f_{max}$ of MHEMT. To compare the performances of optimized MHEMT with the employed MHEMT, DC and RF characteristics of the fabricated MHEMT were measured. In the case of optimized CPW MHEMT, the measured saturated drain current density and transconductance $(g_m)$ were 693 mA/mm and 647 mS/mm, respectively. RF measurements were performed in a frequency range of $0.1{\sim}110$ GHz. A high $S_{21}$ gain of 5.5 dB is shown at a millimeter-wave frequency of 110 GHz. Two kinds of RF gains, $h_{21}$ and maximum available gain (MAG), versus the frequency, and a cut-off frequency ($f_t$) of ${\sim}154$ GHz and a maximum frequency of oscillation ($f_{max}$) of ${\sim}358$ GHz are obtained, respectively, from the extrapolation of the RF gains for a device biased at a peak transconductance. An optimized CPW MHEMT structure is one of the first reports among fabricated 0.1 m gate length MHEMTs.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권6호
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• pp.1-6
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• 2010

본 논문에서는 고출력 고이득 특성을 갖는 고전자이동도 트랜지스터 (high-electron mobility transistor, HEMT)를 구현하기 위하여 계단형 구조의 게이트 전극을 갖는 AlGaN/GaN HEMT를 제안하였고, 소자의 DC 특성의 향상 가능성을 확인하기 위하여 단일 게이트 전극을 갖는 HEMT 및 field-plate 구조의 게이트 전극을 갖는 HEMT 소자와의 특성을 비교 분석하였다. 상용 시뮬레이터를 통해 시뮬레이션 결과, 본 연구에서 제안한 계단형 구조의 게이트 전극을 갖는 AlGaN/GaN HEMT는 드레인 전압의 인가 시, 소자의 내부에서 발생하는 전계가 단일 게이트 전극을 갖는 HEMT에 비해 약 70% 정도 감소하는 특성을 갖는 것을 확인하였고, 전달이득 (transconductance, $g_m$) 특성 역시 단일 게이트 전극구조의 HEMT나 field-plate 구조를 삽입한 HEMT에 비해 약 11.4% 정도 향상된 우수한 DC 특성을 갖는 것을 확인하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제42권5호
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• pp.43-50
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• 2005

본 논문에서는 체성분 측정기용 저 전력 다중 대역을 가지는 Gm-C 대역통과 필터의 IC화 설계방법에 대해 기술하였다. 제안된 대역통과 필터는 제어 신호에 의해 3개의 중심 주파수(20 KHz, 50 KHz, 100 KHz)에서 동작한다. 칩 면적을 최소화하기 위해 간단한 주파수 튜닝회로가 사용되었으며 전력 소모를 줄이기 위해 OTA(operational transconductance amplifier)가 sub-threshold region에서 동작한다. 제안된 대역통과 필터는 0.35 um 2-poly 3-metal 표준 CMOS 공정을 이용하여 구현하였다. 칩 면적은 $626.42um\;{\times}\;475.8um$이며 전력 소모는 주파수가 100 KHz일 때 700 nW이다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권3호
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• pp.34-40
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• 1999

최근, 플라즈마 공정에 의해 발생하는 게이트 산화막의 손상은 게이트 산화막의 두께가 10nm이하로 감소함에 따라서 가정 중요한 신뢰성 문제들 중의 하나가 되고 있다. 플라즈마로 인한 손상은 metal 안테나 테스트 구조들을 가지고 연구되었다. Metal 안테나를 가지고 있는 NMOS에서 플라즈마로 인한 전하 축적으로 말미암아 10nm의 게이트 산화막에 전자 포획뿐만 아니라 정공 포획이 발생하는 것이 관측되었다. 정공포획은 전자 포획의 경우와 유사하게 transconductance(gm)의 감소를 일으키기는 하지만, 그 정도가 훨씬 적었다. 이는 플라즈마로 인한 축적이 정공 포획이 발생한 소자의 게이트 산화막에 가한 전기적 stress 가 전자 포획이 발생한 소자의 경우보다 훨씬 적었기 때문일 것이다. 이 이론은 산화막에서의 Fowler-Nordheim 전류 특성을 측정한 결과들에 의해 입증되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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• pp.87-88
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• 2006

Recently, poly-Si TFT-LCD starts to be mass produced using excimer laser annealing (ELA) poly-Si. The main reason for this is the good quality poly-Si and large area uniformity. We report the influence of channel length and width on poly-Si TFTs performance. Transfer characteristics of p-channel poly-Si thin film transistors fabricated on polycrystalline silicon (poly-Si) thin film transistors (TFTs) with various channel lengths and widths of 2-30 ${\mu}m$ has been investigated. In this paper, we analyzed the data of p-type TFTs. We studied threshold voltage ($V_{TH}$), on/off current ratio ($I_{ON}/I_{OFF}$), saturation current ($I_{DSAT}$), and transconductance ($g_m$) of p-channel poly-Si thin film transistors with various channel lengths and widths.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권10호
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• pp.8-16
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• 1999

본 연구에서는 시뮬레이션 효율을 향상시킨 시뮬레이션 기반의 아날로그 셀 합성기법을 제안한다. 아날로그 셀을 계층적으로 합성하기 위하여 시뮬레이션 기반으로 전류미러, 차동입력단 등 각각의 부회로(sub circuit) 생성기들을 개발하였다. 이 부회로 생성기들을 모듈화 시키고 계층화시킴으로써 OTA(operational transconductance amplifier)나 2단(2-stage) OP-AMP, 비교기(comparator)등 일반적인 아날로그 셀들의 합성을 위하여 사용될 수 있게 하였다. 시뮬레이션 기반의 합성 시간을 줄이기 위하여 2단계 탐색 기법 (2-stage searching scheme)과 시뮬레이션 데이터 재사용기법(simulation data reusing scheme)을 제안하여 적용하였다 아날로그 셀(OTA) 합성 시 301.05sec에서 56.52sec로 최고 81.2%의 합성 시간을 줄이므로 시뮬레이션 기반의 회로 합성시 긴 합성시간의 문제를 해결하였다. 개발한 합성기는 SPICE의 모델 파라미터외에 추가적인 물리적 파라미터들을 필요로 하지 않으며 공정이나 SPICE 모델 레벨(level)에 독립적이기 때문에 새로운 공정에 적용할 때 필요한 준비 시간이 최소화되었다. 본 논문에서는 OTA와 2단 OP-AMP를 각각 합성하여 제안하는 합성기법의 유용성을 입증하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제37권2호
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• pp.29-36
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• 2000

본 논문에서는 트랜지스터 동작영역에 독립적인 일정 트랜스컨덕턴스 rail-to-tail 입력회로 및 AB-급 출력회로를 갖는 2단 연산증폭기를 제시한다. rail-to-rail 입력회로는 추가 NMOS 및 PMOS 차동 입력단 구조를 사용하여, 전체 동상 입력 전압에서 항상 일정한 트랜스컨덕턴스를 갖도록 하였다. 이러한 입력단 회로는 기존 MOS의 정확한 전류-전압 관계식을 사용하지 않고, 트랜지스터의 동작영역에서, 즉 강 반전 및 약 반전, 독립적인 새로운 광역 선형 전류관계를 제안한다. 본 논문에서 제안한 입력단 회로를 SPICE를 사용하여 모의실험 결과, 전체 동상 입력 전압에 대해서 4.3%의 변화율이 나타남을 검증하였다. AB-급 출력단 회로는 공급 전압원에 독립적인 일정한 동작 전류값을 갖고, 출력 전압은 Vss+0.1에서 Vdd-0.15까지 구동하는 전압 특성을 나타내었다. 또한 출력단은 AB-급 궤환 제어 방식을 사용하여 저전압에서 동작 할 수 있다. 전체 연산 증폭기의 단일-이득 주파수 및 DC 전압이득 변화율은 각각 4.2% 및 12%로 나타냈다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권7호
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• pp.34-41
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• 1999

본 논문에서는 기억소자 주변회로인 정적 입력버퍼와 동적 입력버퍼 그리고 감지 증폭기 회로에서 hot carrier 효과로 인한 회로성능 저하를 측정 분석하였다, 회로 설계 및 공정은 $0.8 {\mu}m$ 표준 CMOS 공정을 이용하였다. 분석방법은 회로의 성능저하에 가장 큰 영향을 주는 소자를 spice 시뮬레이션으로 예견한 후 소자열화와 회로성능 저하 사이의 상관관계를 구하는 것이다. 정적 입력버퍼의 회로성능 저하 결과로부터 MMOS 소자의 Gm 변화로 인하여 trip point가 증가한 것을 볼 수 있었다. 동적 입력 버퍼에서는 NMOS 소자의 Gm 변화로 인하여 전달지연시간을 볼 수 있었다. 그리고 감지증폭기 회로에서는 hot carrier 효과로 인하여 감지전압의 증가와 half-Vcc 전압의 감소를 확인할 수 있었다.