• 제목/요약/키워드: Gate Length

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CST 승화법을 이용한 p-type 4H-SiC(0001) 에픽텍셜층 성장과 이를 이용한 MESFET 소자의 전기적 특성 (Epitaxial Layer Growth of p-type 4H-SiC(0001) by the CST Method and Electrical Properties of MESFET Devices with Epitaxially Grown Layers)

  • 이기섭;박치권;이원재;신병철
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제20권12호
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    • pp.1056-1061
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    • 2007
  • A sublimation epitaxial method, referred to as the Closed Space Technique (CST) was adopted to produce thick SiC epitaxial layers for power device applications. In this study, we aimed to systematically investigate surface morphologies and electrical properties of SiC epitaxial layers grown with varying a SiC/Al ratio in a SiC source powder during the sublimation growth using the CST method. The surface morphology was dramatically changed with varying the SiC/Al ratio. When the SiC/Al ratio of 90/1 was used, the step bunching was not observed in this magnification and the ratio of SiC/Al is an optimized range to grow of p-type SiC epitaxial layer. It was confirmed that the acceptor concentration of epitaxial layer was continuously decreased with increasing the SiC/Al ratio. 4H-SiC MESFETs haying a micron-gate length were fabricated using a lithography process and their current-voltage performances were characterized. It was confirmed that the increase of the negative voltage applied on the gate reduced the drain current, showing normal operation of FET device.

Studies of MIMIC Power amplifier for millimeter-waves

  • Rhee, Eung-Ho;Yoon, Jin-seub;Cho, Seung-ki;Yoon, Jin-seub
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -2
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    • pp.1009-1012
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    • 2000
  • In this paper, we have designed and fabricated power PHEMT’s with an unit gate width of 80$\mu\textrm{m}$ and 4 fingers, and MIMIC power amplifiers using the PHEMT’s as well. The PHEMT’s have a 0.2$\mu\textrm{m}$ gate length and source to drain spacing of 3$\mu\textrm{m}$. The characteristics of the fabricated PHEMT’s are 4.08dB of S$\sub$21/ gain at the 35GHz and 317mS/mm of gm, and 62GHz of f$\sub$T/ and 120GHz of f$\sub$max/. The designed and fabricated MIMIC’s power amplifiers with 6 PHEMT’s and MIN capacitors were fully passivated by 1000 Α of Si$_3$N$_4$ film for higher performance and surface protects. The chips were processed using the MINT processes, and size was 3.25 ${\times}$ 1.8$\textrm{mm}^2$. The fabricated MIMIC power amplifiers have RF characteristics such as 11.25dB of S$\sub$21/ gain, 11.37dB of input return-loss and 12.69dB of output return-loss at the 34.55GHz.

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전류 구동 능력 향상을 위한 듀얼 이미터 구조의 4H-SiC 기반 LIGBT에 관한 연구 (A Study on the Dual Emitter Structure 4H-SiC-based LIGBT for Improving Current Driving Capability)

  • 우제욱;이병석;권상욱;공준호;구용서
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.371-375
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    • 2021
  • 본 논문에서는 고전압과 고온에서 사용할 수 있는 SiC 기반의 LIGBT 구조를 제시한다. 낮은 전류 특성을 향상시키기 위해 Gate를 중심으로 대칭되는 Dual-Emitter가 삽입된 것이 특징이다. 제안된 소자의 특성 검증을 위하여 Sentaurus TCAD simulation을 이용하여 시뮬레이션을 진행하였고 일반적인 LIGBT와 비교 연구를 진행하였다. 뿐만 아니라, 소수캐리어에 의한 전기적 특성을 검증하기 위해 N-drift 영역의 길이에 대하여 변수를 지정하여 Split을 진행하였다. 시뮬레이션 분석 결과, 제안된 Dual-Emitter 구조는 기존의 LIGBT보다 동일한 전압에서 높은 전류가 흐르는 것을 확인하였다.

Study on the PET image quality according to various scintillation detectors based on the Monte Carlo simulation

  • Eunsoo Kim;Chanrok Park
    • 핵의학기술
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    • 제27권2호
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    • pp.129-132
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    • 2023
  • Purpose: Positron emisson tomography (PET) is a crucial medical imaging scanner for the detection of cancer lesions. In order to maintain the improved image quality, it is crucial to apply detectors of superior performance. Therefore, the purpose of this study was to compare PET image quality using Monte Carlo simulation based on the detector materials of BGO, LSO, and LuAP. Materials and Methods: The Geant4 Application for Tomographic Emission (GATE) was used to design the PET detector. Scintillations with BGO, LSO and LuAP were modelled, with a size of 3.95 × 5.3 mm2 (width × height) and 25.0 mm (thickness). The PET detector consisted of 34 blocks per ring and a total of 4 rings. A line source of 1 MBq was modelled and acquired with a radius of 1 mm and length of 20 mm for 20 seconds. The acquired image was reconstructed maximum likelihood expectation maximization with 2 iteration and 10 subsets. The count comparison was carried out. Results and Discussion: The highest true, random, and scatter counts were obtained from the BGO scintillation detector compared to LSO and LuAP. Conclusion: The BGO scintillation detector material indicated excellent performance in terms of detection of gamma rays from emitted PET phantom.

DGMOSFET의 도핑분포에 따른 상 · 하단 전류분포 및 차단전류 분석 (Analysis on Forward/Backward Current Distribution and Off-current for Doping Concentration of Double Gate MOSFET)

  • 정학기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.2403-2408
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    • 2013
  • 본 연구에서는 이중게이트 MOSFET에 대한 차단전류를 분석하기 위하여 도핑분포함수에 따라 상단과 하단게이트에 의한 전류분포를 분석할 것이다. 분석을 위하여 실험치에 유사한 결과를 얻을 수 있도록 채널도핑농도의 분포함수로써 가우시안함수를 사용하여 유도한 포아송방정식의 이차원 해석학적 전위모델을 이용하여 차단전류를 분석하였다. 특히 소자 파라미터인 채널길이, 채널두께, 게이트산화막 두께 및 채널도핑농도 등을 파라미터로 하여 가우스함수의 이온주입범위 및 분포편차의 변화에 대한 차단전류의 변화를 분석하였다. 분석결과 차단전류는 소자파라미터에 의한 상하단 전류의 변화에 따라 커다란 변화를 보이고 있었으며 특히 채널도핑함수인 가우시안 함수의 형태에 따라서도 큰 변화를 보이고 있다는 것을 관찰할 수 있었다.

실리콘 산화막에서 저레벨누설전류 특성 (The Characteristics of LLLC in Ultra Thin Silicon Oxides)

  • 강창수
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권8호
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    • pp.285-291
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    • 2013
  • 본 논문은 금속 산화물 반도체의 산화막 두께, 채널 폭과 길이에 따른 실리콘 산화막의 신뢰성 특성을 연구하였다. 스트레스전류와 전이전류는 스트레스 전압에 의하여 발생된다. 스트레스 유기 누설전류는 스트레스 전압 인가 동안과 인가 후의 실리콘 산화막에 나타난다. 이때 저레벨 스트레스 전압에 의한 저레벨 누설전류는 저전압 인가 동안과 인가 후의 얇은 실리콘 산화막에서 발생한다. 저레벨 누설전류는 각각 스트레스 바이어스 조건에 따라 스트레스전류와 전이전류를 측정하였다. 스트레스 채널전류는 일정한 게이트 전압이 인가동안 측정하였고 전이 채널전류는 일정한 게이트 전압을 인가한 후에 측정하였다. 본 연구는 소자의 구동 동작 신뢰성을 위하여 저레벨 스트레스 바이어스 전압에 의한 스트레스 전류와 전이전류가 발생되어 이러한 저레벨 누설전류를 조사하였다.

Inkjet 공정에서 발생하는 TIPS Pentacene Crystalline Morphology 변화에 따른 OTFT 특성 연구

  • 김교혁;성시현;정일섭
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.379-379
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    • 2013
  • 본 논문에서는 Normal ink jetting 공법으로 OTFT를 제작할 때 coffee stain effect에 의해서 반도체 소자의 특성이 저하되는 것을 극복하기 위해서 동일한 위치에 동일한 부피로 Droplet을 형성하는 Multiple ink jetting 공법을 통해 TIPS pentacene 결정의 Morphology와 전기적 특성이 어떻게 변화하는지 알아 보았다. Multiple ink jetting의 drop 횟수가 증가할수록 coffee stain effect에 의해서 형성된 가운데 영역의 Dendrite grain이 점점 작아지다가 7 Drops 이후로는 Big grain 만 남게 되었다. Active layer의 표면 Roughness는 drop 횟수가 증가할수록 낮아지다가 일정 count 이후로는 다시 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 전계 이동도(mobility)는 drop 횟수가 증가할수록 커지다가 일정 count 이후로는 saturation되는 것을 확인할 수 있었다. Multiple ink jetting에 의해서 만들어진 OTFT 소자의 전계 이동도(mobility)는 1 drop과 10 drops에서 각각 0.0059, 0.036 cm2/Vs 로 6배 정도 차이가 있었다. 이것은 첫 drop에 의해 만들어진 가운데 Dendrite grain 영역이 Multiple ink jetting을 반복하면서 점점 작아지게 되어 사라지고 두꺼운 Grain 영역만 남게 된 것으로 판단된다. Vth 와 On/Off ratio는 1 drop과 10 drops에서 각각 -3 V, -2 V 그리고 $3.3{\times}10^3$, $1.0{\times}10^4$를 보였다. OTFT의 substrate로 Flexible한 polyethersulfone (PES) 기판을 사용하였고, 절연체로 Spin coating된 Poly-4-vinylphenol (PVP)가 사용되었으며, Gate 및 Source/Drain 전극은 Au를 50 nm 두께로 증착하였다. Channel의 width와 length는 각각 100 um, 40 um 였고, Gate 전극 위에 Active layer를 형성한 Bottom gate 구조로 제작되었다. Ink jet으로 제작된 TIPS pentacene의 결정성은 x-ray diffraction (XRD)와 광학 현미경으로 분석하였고 Thickness profile은 알파스텝 측정기를 이용하였으며, OTFT의 전기적 특성은 Keithley-4,200을 사용하여 측정하였다.

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헴트 소자의 해석적 직류 모델 (An Analytical DC Model for HEMT's)

  • 김영민
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.38-47
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    • 1989
  • 헴트(HEMT) 소자의 순수 해석적 DC모델이 2차원 전하제어 시뮬레이션 결과[4]에 기초하여 제작되었다. 이 모델에서는 2-DEG 채널의 전자 운송 역학에 확산 효과를 추가하였다. 이 확산효과는 기존 1차원 DC모델에서 사용하는 전자 이동도 및 문턱전압을 증가시키는 효과를 가졌음을 보였다. 또한 2-DEG 농도분포함수를 piecewise 선형화하여 HEMT 소자의 subthreshold 특성의 해석적 모델을 추가하였고, 따라서 2-DEG의 채널 두께 및 게이트 용량을 게이트 전압의 함수로 나타내었다. I-V curve의 전류포화영역에서의 기울기를 모델하는데는 gate 밑의 전자포화채널 지역에서의 전자채널두께와 채널길이 변조현상을 함께 고려하였다. Troffimenkoff형의 전장의존 전자이동도를 사용하여 I-V곡선의 포화현상을 모델하였다. 또한 기존 1차원 모델에서 감안되지 않은 2차원 효과가 실제 전류특성곡선에서 매우 중요한 역할을 하며, 이 효과가 효과적으로 1개의 보정상수f로 보상됨을 보였고, 물리적으로 이 상수가 채널 GCA 지역과 채널포화지역 사이에 형성되는 채널천이지역의 전자농도와 관계됨을 보였다.

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MIMO-OFDM 기반 SDR 시스템을 위한 효율적인 FFT 프로세서 설계 (Design of Efficient FFT Processor for MIMO-OFDM Based SDR Systems)

  • 양기정;정윤호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권12호
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    • pp.87-95
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    • 2009
  • 본 논문에서는 MIMO-OFDM 기반의 SDR 시스템을 위한 효율적인 FFT 구조를 제안한다. 제안한 scalable FFT/IFFT 프로세서는 64/128/512/1024/2048-point FFT 연산을 가변적으로 수행할 수 있다. 또한 mixed radix (MR) 기법과 multi-path delay commutator (MDC) 구조를 사용하여 비단순 승산을 줄임으로써 기존의 설계 구조에 비해 시스템 수율 변화 없이 하드웨어 복잡도를 크게 감소시켰다. 제안된 scalable FFT/IFFT 프로세서는 하드웨어 설계 언어 (HDL)를 이용하여 설계 되었고, 0.18um CMOS 스탠다드 셀 라이브러리를 이용하여 논리 합성되었다. 논리합성 결과 4채널 radix-2 single-path delay feed back (R2SDF) FFT 프로세서와 비교시 59% 감소된 게이트 수와 39% 감소된 메모리로 구현 가능함을 확인하였고, 4채널 radix-2 MDC (R2MDC) FFT 프로세서와 비교시 16.4% 감소된 게이트 수와 26.8% 감소된 메모리로 구현 가능함을 확인하였다.

UV Responsive Characteristics of n-Channel Schottky Barrier MOSFET with ITO as Source/Drain Contacts

  • Kim, Tae-Hyeon;Lee, Chang-Ju;Kim, Dong-Seok;Sung, Sang-Yun;Heo, Young-Woo;Lee, Jung-Hee;Hahm, Sung-Ho
    • 센서학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.156-161
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    • 2011
  • We fabricated a schottky barrier metal oxide semiconductor field effect transistor(SB-MOSFET) by applying indium-tin-oxide(ITO) to the source/drain on a highly resistive GaN layer grown on a silicon substrate. The MOSFET, with 10 ${\mu}M$ gate length and 100 ${\mu}M$ gate width, exhibits a threshold gate voltage of 2.7 V, and has a sub-threshold slope of 240 mV/dec taken from the $I_{DS}-V_{GS}$ characteristics at a low drain voltage of 0.05 V. The maximum drain current is 18 mA/mm and the maximum transconductance is 6 mS/mm at $V_{DS}$=3 V. We observed that the spectral photo-response characterization exhibits that the cutoff wavelength was 365 nm, and the UV/visible rejection ratio was about 130 at $V_{DS}$ = 5 V. The MOSFET-type UV detector using ITO, has a high UV photo-responsivity and so is highly applicable to the UV image sensors.