• 제목/요약/키워드: Hot Channel

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Tri-Gate MOSFET에 SPACER가 단채널 및 열화특성에 미치는 영향 (The impact of Spacer on Short Channel Effect and device degradation in Tri-Gate MOSFET)

  • 백근우;정성인;김기연;이재훈;박종태
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.749-752
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    • 2014
  • Spacer 유무와 핀 폭, 채널길이에 따른 n채널 MuGFET의 단채널 및 열화 특성을 비교 분석 하였다. 사용된 소자는 핀 수가 10인 Tri-Gate이며 Spacer 유무에 따른 핀 폭이 55nm, 70nm인 4종류이다. 측정한 소자 특성은 DIBL, subthreshold swing, 문턱전압 변화 (이하 단채널 현상)과 소자열화이다. 측정 결과, 단채널 현상은 spacer가 있는 것이 감소하였고, hot carrier degradation은 spacer가 있고 핀 폭이 작은 것이 소자열화가 적었다. 따라서, spacer가 있는 LDD(Lightly Doped Drain) 구조이며 핀 폭이 작은 설계방식이 단채널 현상 및 열화특성에 더욱 바람직하다.

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채널 형상에 따른 마이크로채널 PCHE의 열전달 및 압력강하 특성 (The Heat Transfer and Pressure Drop Characteristics on Microchannel PCHE with various Configurations)

  • 김윤호;문정은;이규정
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2008년도 동계학술발표대회 논문집
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    • pp.215-220
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    • 2008
  • A microchannel PCHE is manufactured by the two technologies of micro photo-etching and diffusion bonding. In this paper, heat transfer and pressure drop characteristics by applying various configuration for the flow channel in the microchannel PCHE is experimentally investigated. The flow channel configurations are designed three types such as straight, wavy and offset strip channels. The performance experiment of each configuration is performed for Reynolds numbers in ranges of $100{\sim}700$ under various flow conditions for the hot side and the Reynolds number of cold side is fixed at 350. The inlet temperatures of the hot side and cold side are conducted as $40^{\circ}C$ and $20^{\circ}C$, respectively. The heat transfer performance of wavy channel, which was similar to that of offset strip channel, was much higher than that of straight channel. The effectiveness of wavy channel and offset strip channel was evaluated as about $0.5{\sim}0.9$. The pressure drop of wavy channel was highest among configurations and that of offset strip channel was lower than that of straight channel because the round curved surface of each strip edge was reduced the pressure loss.

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직관채널의 마이크로 판형열교환기 열적 성능 특성 (The Characteristics of Thermal Hydraulic Performance for Micro Plate Heat Exchanger with Straight channel)

  • 김윤호;이규정;서장원;전승원
    • 설비공학논문집
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    • 제20권11호
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    • pp.767-774
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    • 2008
  • This paper presented the heat transfer and pressure drop characteristics for micro plate heat exchanger with straight channel. The metal sheets for straight channel are manufactured by chemical etching and fabricated micro plate heat exchangers by using the vacuum brazing of bonding technology. The performance experiments are performed within the Reynolds numbers range of 15$\sim$250 under the same flow rate conditions for hot and cold sides. The inlet temperature of hot and cold water are conducted in the range of $30^{\circ}C{\sim}50^{\circ}C$ and $15^{\circ}C{\sim}25^{\circ}C$, respectively. Heat transfer rate and pressure drop are evaluated by the Reynolds numbers and mass flow rates as the inlet temperature variations of the hot and cold sides. Correlations of Nusselt number and friction factor are suggested for micro plate heat exchanger with straight channel using the results of performance experiment.

Channel Length에 따른 NMOSFET 소자의 Hot Carrier 열화 특성

  • 김현기;김상섭;최병덕
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.240.1-240.1
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    • 2013
  • 본 연구에서는 Symmetric NMOSFET의 channel length에 따른 전기적 특성 분석에 관한 연구를 진행하였다. 특성 분석에 사용된 소자의 Gate oxide 두께는 6 nm 이며, 채널 Width/Length는 각각 10/10 ${\mu}m$, 10/0.2 ${\mu}m$ 이다. Drain Avalanche Hot Carrier(DAHC) 테스트를 진행하기 위하여 각각 스트레스 조건을 추출하였고, 조건에 해당되는 스트레스를 1700초 동안 인가하였다. 스트레스 후, Channel length가 10 ${\mu}m$과 0.2 ${\mu}m$인 두 소자의 특성을 측정, 분석결과 10 ${\mu}m$의 소자의 경우 문턱전압(VT)과 Subthreshold swing (SS)의 변화가 없었지만 0.2 ${\mu}m$의 소자의 경우 0.42V의 (from 0.67V to 1.09V) 문턱전압 변화 (VTH)와 71 mV/dec (from 79 mV/dec to 150 mV/dec))의 Swing (SS)변화를 보여 스트레스 후에 Interface trap이 증가하였음을 알 수 있다. off-state leakage current를 측정 결과 0.2 ${\mu}m$ 의 경우 leakage current의 양이 증가하였음을 알 수 있고 이는 드레인 부근에 증가된 interface trap에 의한 현상으로 판단된다. 상기 결과와 같이 DAHC 스트레스에 의한 소자의 열화 현상은 Channel length가 짧을수록 더 크게 의존하는 것을 확인하였다.

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Submicron MOS 트랜지스터의 뜨거운 운반자에 의한 노쇠현상 (Hot-Carrier-Induced Degradation in Submicron MOS Transistors)

  • 최병진;강광남
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제25권7호
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    • pp.780-790
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    • 1988
  • We have studied the hot-carrier-induced degradation caused by the high channel electric field due to the decrease of the gate length of MOSFET used in VLSI. Under DC stress, the condition in which maximum substrate current occures gave the worst degradation. Under AC dynamic stress, other conditions, the pulse shape and the falling rate, gave enormous effects on the degradation phenomena, especially at 77K. Threshold voltage, transconductance, channel conductance and gate current were measured and compared under various stress conditions. The threshold voltage was almost completely recovered by hot-injection stress as a reverse-stress. But, the transconductance was rapidly degraded under hot-hole injection and recovered by sequential hot-electron stress. The Si-SiO2 interface state density was analyzed by a charge pumping technique and the charge pumping current showed the same trend as the threshold voltage shift in degradation process.

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소자 레이아웃이 n-채널 MuGFET의 특성에 미치는 영향 (Effects of Device Layout On The Performances of N-channel MuGFET)

  • 이승민;김진영;유종근;박종태
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제49권1호
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    • pp.8-14
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    • 2012
  • 전체 채널 폭은 같지만 핀 수와 핀 폭이 다른 n-채널 MuGFET의 특성을 측정 비교 분석하였다. 사용된 소자는 Pi-gate 구조의 MuGFET이며 핀 수가 16이며 핀 폭이 55nm인 소자와 핀 수가 14이며 핀 폭이 80nm인 2 종류의 소자이다. 측정 소자성능은 문턱전압, 이동도, 문턱전압 roll-off, DIBL, inverse subthreshold slope, PBTI, hot carrier 소자열화 및 드레인 항복전압 이다. 측정 결과 핀 폭이 작으며 핀 수가 많은 소자의 단채널 현상이 우수한 것을 알 수 있었다. PBTI에 의한 소자열화는 핀 수가 많은 소자가 심하며 hot carrier에 의한 소자열화는 비슷한 것을 알 수 있었다. 그리고 드레인 항복 전압은 핀 폭이 작고 핀 수가 많은 소자가 높은 것을 알 수 있었다. 단채널 현상과 소자열화 및 드레인 항복전압 특성을 고려하면 MuGFET소자 설계 시 핀 폭을 작게 핀 수를 많게 하는 것이 바람직하다.

HOT CHANNEL ANALYSIS CAPABILITY OF THE BEST-ESTIMATE MULTI-DIMENSIONAL SYSTEM CODE, MARS 3.0

  • JEONG J.-J.;BAE S. W.;HWANG D. H.;LEE W. J.;CHUNG B. D.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제37권5호
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    • pp.469-478
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    • 2005
  • The subchannel analysis capability of MARS, a multi-dimensional thermal-hydraulic system code, has been enhanced. In particular, the turbulent mixing and void drift models for the flow-mixing phenomena in rod bundles were improved. Then, the subchannel analysis feature was combined with the existing coupled system thermal-hydraulics (T/H) and 3D reactor kinetics calculation capability of MARS. These features allow for more realistic simulations of both the hot channel behavior and the global system T/H behavior. Using the coupled features of MARS, a coupled analysis of a main steam line break (MSLB) is carried out for demonstration purposes. The results of the calculations are very reasonable and promising.

Hot-carrier 효과로 인한 MOSFET의 성능저하 및 동작수명 측정 (Hot-carrier Induced MOSFET Degradation and its Lifetime Measurement)

  • 김천수;김광수;김여환;김보우;이진효
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.182-187
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    • 1988
  • Hot carrier induced device degradation characteristics under DC bias stress have been investigated in n-MOSFETs with channel length of 1.2,1.8 um, and compared with those of LDD structure device with same channel length. Based on these results, the device lifetime in normal operating bias(Vgs=Vds=5V) is evaluated. The lifetimes of conventional and LDD n-MOSFET with channel length of 1.2 um are estimated about for 17 days and for 12 years, respectively. The degradation rate of LDD n-MOSFET under the same stress is the lowest at n-region implnatation dose of 2.5E15 cm-\ulcorner while the substrate current is the lowest at the dose of 1E13cm-\ulcorner Thses results show that the device degradation characteristics are basic measurement parameter to find optimum process conditions in LDD devices and evaluate a reliability of sub-micron device.

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Hot electron에 의하여 노쇠화된 PMOSFET의 문턱전압과 유효 채널길이 모델링 (The Threshold Voltage and the Effective Channel Length Modeling of Degraded PMOSFET due to Hot Electron)

  • 홍성택;박종태
    • 전자공학회논문지A
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    • 제31A권8호
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    • pp.72-79
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    • 1994
  • In this paper semi empirical models are presented for the hot electron induced threshold voltage shift(${\Delta}V_{t}$) and effective channel shortening length (${\Delta}L_{H}$) in degraded PMOSFET. Trapped electron charges in gate oxide are calculated from the well known gate current model and ΔLS1HT is calculated by using trapped electron charges. (${\Delta}L_{H}$) is a function of gate stress voltage such as threshold voltage shift and degradation of drain current. From the correlation between (${\Delta}L_{H}$) has a logarithmic function of stress time. From the measured results, (${\Delta}V_{t}$) and (${\Delta}L_{H}$) are function of initial gate current and device channel length.

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채널 도핑에 따른 NMOSFET 소자의 핫 캐리어 열화 특성

  • 한창훈;이경수;이준기;최병덕
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.353-353
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    • 2012
  • 채널 도핑이 다른 비대칭 구조를 갖는 NMOSFET의 게이트 전압에 따른 Drain saturation current (IDSAT), maximum transconductance (GM) 및 threshold voltage (VT)와 같은 다양한 변수를 측정하였고 DAHC (Drain avalanche hot carriers) 스트레스에 따른 특성을 추출하였다. 전기적 특성은 반도체 파라미터 분석기를 사용하여 Probe system에서 진행되었다. 문턱전압은 Normal channel dopoing의 경우 0.67 V, High channel doping의 경우 0.74 V로 High channel doping된 소자가 상대적으로 높은 문턱전압을 보였다. Swing의 경우 Normal channel doping의 경우 87 mV/decade, high channel doping의 경우 92 mV/decade으로 High channel doping된 소자가 더 높은 Swing값을 보였다. 스트레스 인가 후 두 소자 모두 문턱전압이 증가하고 ON-current가 감소하였다. High channel doing된 소자의 경우 Normal channel doping된 소자보다 문턱전압의 증가율과 Current 감소율 측면 모두 스트레스에 더 민감하게 반응하였다. 문턱전압이 서로 다른 비대칭 NMOSFET의 핫 캐리어 특성을 비교, 분석결과 스트레스 인가에 따라 채널 도핑이 높아질수록 드레인과 게이트간의 더 높은 전계가 생겨 게이트 산화막과 Si/SiO2 계면의 손상이 더 발생하였다. 따라서 채널 도핑이 상대적으로 높은 트랜지스터가 핫 캐리어에 의한 계면 트랩 생성 비율이 더 높다는 것을 알 수 있다.

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