• 제목/요약/키워드: 3차원 인버터

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계면 포획 전하를 고려한 3차원 인버터의 특성 분석 (Characteristic Analysis of Monolithic 3D Inverter Considering Interface Charge)

  • 안태준;최범호;유윤섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.514-516
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    • 2018
  • 이 논문은 모놀리식 3차원 공정 시 열에 의해 생성될 수 있는 계면 포획 전하가 3차원 인버터의 특성에 미치는 영향에 대하여 TCAD 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 계면 포획 전하는 문턱 전압 및 ILD 두께에 따른 문턱 전압의 변화량에도 영향을 주었고 3차원 인버터의 입출력 특성에도 영향을 주는 것을 확인하였다.

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벡터제어방식에 의한 공통암 멀티레벨 인버터 (Vector Control Method For Common-Arm multi-level Inverter)

  • 송두영;송성근;김동옥;박성준;김광헌;임영철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.153-155
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    • 2007
  • 본 논문에서는 3상 저주파 변압기를 이용한 절연형 멀티레벨 인버터를 위한 새로운 공간 벡터 제어 방식을 제안한다. 제안된 제어 방식은 기존의 미리 계산된 표를 이용한 방식이 아닌 완전히 프로그래밍에 의한 방식으로 구현 시간은 기존 방식에 비해 늘이지 않으며, 확장성이 용의하다는 장점이 있다. 제안된 제어 방식을 공통암을 이용한 3상 IHCML 인버터에 적용하였으며, Matlab을 이용한 시뮬레이션 및 실험실 차원의 인버터 제작을 통하여 제안한 방식의 타당성을 검증 하였다.

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터널링 전계효과 트랜지스터로 구성된 3차원 적층형 집적회로에 대한 연구 (Study of monolithic 3D integrated-circuit consisting of tunneling field-effect transistors)

  • 유윤섭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권5호
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    • pp.682-687
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    • 2022
  • 터널링 전계효과 트랜지스터(tunneling field-effect transistor; TFET)로 적층된 3차원 적층형 집적회로(monolithic 3D integrated-circuit; M3DIC)에 대한 연구 결과를 소개한다. TFET는 MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)와 달리 소스와 드레인이 비대칭 구조이므로 대칭구조인 MOSFET의 레이아웃과 다르게 설계된다. 비대칭 구조로 인해서 다양한 인버터 구조 및 레이아웃이 가능하고, 그 중에서 최소 금속선 레이어를 가지는 단순한 인버터 구조를 제안한다. 비대칭 구조의 TFET를 순차적으로 적층한 논리 게이트인 NAND 게이트, NOR 게이트 등의 M3DIC의 구조와 레이아웃을 제안된 인버터 구조를 바탕으로 제안한다. 소자와 회로 시뮬레이터를 이용해서 제안된 M3D 논리게이트의 전압전달특성 결과를 조사하고 각 논리 게이트의 동작을 검증한다. M3D 논리 게이트 별 셀 면적은 2차원 평면의 논리게이트에 비해서 약 50% 감소된다.

전기적 상호작용을 고려한 3차원 순차적 인버터의 SPICE 시뮬레이션 (SPICE Simulation of 3D Sequential Inverter Considering Electrical Coupling)

  • 안태준;유윤섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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    • pp.200-201
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    • 2017
  • 이 논문은 3D 순차적 CMOS 인버터 회로의 전기적 상호작용을 고려한 시뮬레이션을 제시하고자 한다. 상층 NMOS는 BSIM-IMG, 하층 PMOS에는 LETI-UTSOI 모델을 사용하여 전기적 상호작용이 잘 반영되는지 TCAD 데이터와 SPICE 데이터를 비교하였다. 트랜지스터 간의 높이가 작을 때 하층 게이트의 전압의 변화에 따라 상층 전류-전압 특성에 전기적 상호작용이 잘 반영되는 것을 확인하였다.

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MOSFET와 JLFET의 3차원 인버터 전기적 상호작용의 비교 (Comparison of Electrical Coupling of Monolithic 3D Inverter with MOSFET and JLFET)

  • 안태준;최범호;유윤섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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    • pp.173-174
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    • 2018
  • 논문은 MOSFET와 JLFET로 구성된 3D 인버터의 inter-layer dielectric (ILD)의 두께에 따른 하층 게이트에 의한 전기적 상호작용을 비교하였다. MOSFET와 JLFET 모두 ILD의 두께가 100 nm에서 문턱전압의 변화량이 크지 않았지만 100 nm에서 문턱전압의 변화량이 크게 증가하였다. 특히 JLFET의 문턱전압의 변화량이 MOSFET보다 2배 정도 크게 변화하여 하층 게이트에 의한 전기적인 영향을 더 크게 받는다.

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Junctionless FET로 구성된 적층형 3차원 인버터의 전기적 상호작용에 대한 연구 (Electrical Coupling of Monolithic 3D Inverter Consisting of Junctionless FET)

  • 장호영;김경원;안태준;유윤섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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    • pp.614-615
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    • 2016
  • Junctionless FET(JLFET)로 구성된 적층형 3차원 인버터의 전기적 상호작용을 연구하였다. 상단과 하단 트랜지스터의 사이에 Inter Layer Dielectric (ILD) 두께가 50 nm 이하일 때에 하단 트랜지스터의 게이트 전압에 따라서 상단 트랜지스터에 전류-전압 특성이 급격히 변화하는 모습을 보였다. 따라서, 적층형 구조를 사용할 때에도 두 트랜지스터의 거리에 따른 전기적 상호작용을 고려해야 한다.

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Junctionless FET로 구성된 적층형 3차원 인버터의 AC 특성에 대한 연구 (AC Electrical Coupling of Monolithic 3D Inverter Consisting of Junctionless FET)

  • 김경원;안태준;유윤섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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    • pp.529-530
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    • 2017
  • Junctionless FET(JLFET)로 구성된 적층형 3차원 인버터의 전기적 상호작용을 연구하였다. Inter Layer Dielectirc (ILD) 두께에 따른 상단 JLFET의 $N_{gate}-N_{gate}$ 정전용량과 전달 컨덕턴스의 특성 변화를 하단 JLFET 게이트 전압에 따라서 조사하였다. 상단과 하단 JLFET 사이 간격이 수십 nm 인 적층형 구조를 사용할 때에 두 트랜지스터의 거리에 따른 AC 전기적인 상호작용을 고려해야 한다.

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레이저 결정화 방법을 적용한 3차원 적층 CMOS 인버터의 전기적 특성 개선 (Electrical characteristics of 3-D stacked CMOS Inverters using laser crystallization method)

  • 이우현;조원주;오순영;안창근;정종완
    • 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.

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3차원 순차적 집적회로에서 계면 포획 전하 밀도 분포와 그 영향 (Interface trap density distribution in 3D sequential Integrated-Circuit and Its effect)

  • 안태준;이시현;유윤섭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.2899-2904
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    • 2015
  • 3차원 순차적 집적회로에서 열에 의한 손상으로 생성되는 계면 포획 전하가 트랜지스터의 드레인 전류-게이트 전압 특성에 미치는 영향을 소개한다. 2차원 소자 시뮬레이터를 이용해서 산화막 층에 계면 포획 전자 분포를 추출한 결과를 설명한다. 이 계면 포획 전자분포를 고려한 3차원 순차적 집적회로에서 Inter Layer Dielectric (ILD)의 길이에 따른 하층 트랜지스터의 게이트 전압의 변화에 따라서 상층 트랜지스터의 문턱전압 $V_{th}$의 변화량에 대해서 소개한다. 상대적으로 더 늦은 공정인 상층 $HfO_2$층 보다 하층 $HfO_2$층과 양쪽 $SiO_2$층이 열에 의한 영향을 더 많이 받았다. 계면 포획 전하 밀도 분포를 사용하지 않았을 때 보다 사용 했을 때 $V_{th}$ 변화량이 더 적게 변하는 것을 확인 했다. 3차원 순차적 인버터에서 ILD의 길이가 50nm이하로 짧아질수록 점점 더 $V_{th}$ 변화량이 급격히 증가하였다.

고유전율 게이트 산화막을 가진 적층형 3차원 인버터의 일함수 변화 영향에 의한 문턱전압 변화 조사 (Investigation of threshold voltage change due to the influence of work-function variation of monolithic 3D Inverter with High-K Gate Oxide)

  • 이근재;유윤섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.118-120
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    • 2022
  • 본 논문은 M3D(Monolithic 3-Dimension) Inverter의 소자 구조에서 메탈 게이트의 WFV(Work-function Variation)의 영향에 따른 임계전압의 변화에 대하여 조사했다. 또한 PMOS 위에 NMOS가 적층된 인버터의 전기적 상호작용에 따른 임계전압의 변화를 조사하기 위해 PMOS에 0과 1 V의 전압을 인가하여 전기적 상호작용을 조사하였다. 사용된 메탈 게이트의 평균 일함수에 대한 임계전압의 변화량은 0.1684 V로 측정되었고, 표준편차는 0.00079 V가 조사 되었다.

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