• 제목/요약/키워드: Hot carrier effects

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나노미터 디지털회로의 노화효과를 보상하기위한 새로운 적응형 회로 설계 (Design of a new adaptive circuit to compensate for aging effects of nanometer digital circuits)

  • 김경기
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.25-30
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    • 2013
  • 나노크기 MOSFET 공정에서 회로의 신뢰도에 영향을 미치는 음 바이어스 온도 불안정성(NBTI), 핫 캐리어 주입(HCI), 시간 의존 유전체 파손(TDDB) 등과 같은 노화 현상들에 의해서 회로 성능의 심각한 저하를 가져올 수 있다. 그러므로, 본 논문에서는 디지털회로에서 발생할 수 있는 노화를 극복할 수 있는 적응형 보상 회로를 제안하고자 한다. 제안된 보상회로는 노화에 의해 감소하는 회로 성능을 적응적으로 보상해 주기 위해서 노화 정도에 따라 파워스위치 폭을 조절할 수 있고, 순방향 바디 바이어싱 전압을 걸어줄 수 있는 파워 게이팅 구조를 사용하여서 45nm의 공정기술에서 설계되었다.

Electrical Stress in High Permittivity TiO2 Gate Dielectric MOSFETs

  • Kim, Hyeon-Seag;S. A. Campbell;D. C. Gilmer
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제11권10호
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    • pp.94-99
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    • 1998
  • Suitable replacement materials for ultrathin SiO2 in deeply scaled MOSFETs such as lattice polarizable films, which have much higherpermittivities than SiO2, have bandgaps of only 3.0 to 4.0 eV. Due to these small bandgaps, the reliability of these films as a gate insulator is a serious concern. Ramped voltage, time dependent dielectric breakdown, and hot carrier effect measurements were done on 190 layers of TiO2 which were deposited through the metal-organic chemical vapor deposition of titanium tetrakis-isopropoxide (TTIP). Measurements of the high and low frequency capacitance indicate that virtually no interface state are created during constant current injection stress. The increase in leakage upon electrical stress suggests that uncharged, near-interface states may be created in the TiO2 film near the SiO2 interfacial layer that allow a tunneling current component at low bias.

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고온에서 PD-SOI PMOSFET의 소자열화 (Hot carrier induced device degradation for PD-SOI PMOSFET at elevated temperature)

  • 박원섭;박장우;윤세레나;김정규;박종태
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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    • pp.719-722
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    • 2003
  • This work investigates the device degradation p-channel PD SOI devices at various applied voltages as well as stress temperatures with respect to Body-Contact SOI (BC-SOI) and Floating-Body SOI (FB-SOI) MOSFETs. It is observed that the drain current degradation at the gate voltage of the maximum gate current is more significant in FB-SOI devices than in BC-SOI devices. For a stress at the gate voltage of the maximum gate current and elevated temperature, it is worth noting that the $V_{PT}$ Will be decreased by the amount of the HEIP plus the temperature effects. For a stress at $V_{GS}$ = $V_{DS}$ . the drain current decreases moderately with stress time at room temperature but it decreases significantly at the elevated temperature due to the negative bias temperature instability.

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TCAD를 이용한 MOSFET의 Scaling에 대한 특성 분석 (Analysis on the Scaling of MOSFET using TCAD)

  • 장광균;심성택;정정수;정학기;이종인
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2000년도 춘계종합학술대회
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    • pp.442-446
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    • 2000
  • MOSFET는 속도의 증가, 전력 감소 그리고 집적도 증가를 위한 끊임없는 요구에 대응하여 최근 10년간 많은 변화를 겪었다. 그로 인한 스켈링이론이 부각되었고 풀 밴드 Monte Carlo 디바이스 시뮬레이터는 다른 형태의 n-channel MOSFET 구조에서 hot carrier에 대한 디바이스 스켈링의 효과를 연구하는데 사용되었다. 본 연구에서는 단일 Source/Drain 주입의 Conventional MOSFET와 저도핑 Drain(LDD) MOSFEI 그리고 MOSFET을 고도핑된 ground plane 위에 적충하여 만든 EPI MOSFET에 대하여 TCAD(Technology Compute. Aided Design)를 사용하여 스켈링 및 시뮬레이션하였다. 스켈링방법은 Constant-Voltage 스켈링을 사용하였고 시뮬레이션 결과로 스켈링에 대한 MOSFET의 특성과 임팩트 이온화, 전계를 비교 분석을 통해 TCAD의 실용성을 살펴보았고 스켈링을 이해하기 위한 물리적인 토대를 제시하였다.

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Schottky 장벽 접합을 이용한 MOS형 소자의 소오스/드레인 구조의 특성 (The characteristics of source/drain structure for MOS typed device using Schottky barrier junction)

  • 유장열
    • 전자공학회논문지T
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    • 제35T권1호
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    • pp.7-13
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    • 1998
  • Submicron급의 고집적 소자에서는 종래의 긴 채널 소자에서 생기지 않던 짧은 채널효과에 기인하는 2차원적인 영향으로 고온전자(hot carrier) 등이 발생하여 소자의 신뢰성을 저하시키는 요인이 되고 있어 이들의 발생을 최소화할 수 있는 다양한 형상의 소오스/드레인 구조가 연구되고 있다. 본 논문에서는 제작공정의 간략화, 소자규모의 미세화, 응답속도의 고속화에 적합한 소오스/드레인에 Schottky장벽 접합을 채택한 MOS형 트랜지스터를 제안하고, p형 실리콘을 이용한 소자의 제작을 통하여 동작특성을 조사하였다. 이 소자의 출력특성은 포화특성이 나타나지 않는 트랜지스터의 작용이 나타났으며, 전계효과 방식의 동작에 비하여 높은 상호콘덕턴스를 갖고 있는 것으로 나타났다. 여기서 고농도의 채널층을 형성하여 구동 전압을 낮게하고 높은 저항의 기판을 사용하므로서 드레인과 기판사이의 누설전류를 감소시키는 등의 개선점이 있어야 할 것으로 나타났다.

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초음파 분무법으로 제조한 ZnO:Al 박막의 전기 및 광학적 특성 (The electrical and optical properties of ZnO:Al films Prepared by ultrasonic spray Pyrolysis)

  • Lee, Soo-Chul;Moon, Hyun-Yeol;Lee, In-Chan;Ma, Tae-Young
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.283-286
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    • 1999
  • Transparent conductive aluminum-doped ZnO(AZO) films Were prepared by a ultrasonic spray pyrolysis method at the substrate temperature below 23$0^{\circ}C$. A vertical type hot wall furnace was used as a reactor in the deposition system. Zinc acetate dissolved in methanol was selected as a precursor. The substrate temperature was varied from 18$0^{\circ}C$to 24$0^{\circ}C$. Aluminum (Al) was doped into ZnO films by incorporating anhydrous aluminum chloride (AlCl$_3$) in the zinc acetate solution. The proportion of the Al in the starting solution was varied from 0 wt % to 3.0 wt %. The crystallographic properties and surface morphologies of the films were analyzed by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM), respectively. The resistivity of the films was measured by the Van der Pauw method, and the mobility and carrier concentration were obtained through the Hall effect measurements Transmittance was measured in the visible region. The effects of substrate temperature and aluminum content in the starling solution on the structural and electrical properties of the AZO films are discussed

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Nano-precision Polishing of CVD SiC Using MCF (Magnetic Compound Fluid) Slurry

  • Wu, Yongbo;Wang, Youliang;Fujimoto, Masakazu;Nomura, Mitsuyoshi
    • 한국생산제조학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.547-554
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    • 2014
  • CVD SiC is a perfect material used for molds/dies in hot press molding of glass lens. In its fabrication process, nano-precision polishing is essential finally. For this purpose, a novel polishing method using MCF (Magnetic Compound Fluid) slurry is proposed. In this method, MCF slurry is supplied into a given gap between the workpiece and a MCF slurry carrier, and constrained within the polishing zone by magnetic forces from permanent magnet. In this paper, after an experimental rig used to actually realize the proposed method has been constructed, the fundamental polishing characteristics of CVD SiC such as the effects of process parameters including MCF slurry composition on work-surface roughness were experimentally investigated. As a result, nano-precision surface finish of CVD SiC was successfully attained with MCF slurry and the optimum process parameters for obtaining the smoothest work-surface were determined.

미응축가스 재순환에 따른 팜 부산물 급속열분해 반응 공정 특성 (Effect of the Recycling of Non-condensable Gases on the Process of Fast Pyrolysis for Palm Wastes)

  • 오창호;이장훈
    • 청정기술
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    • 제24권3호
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    • pp.233-238
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    • 2018
  • 급속열분해를 통한 바이오-오일 생산 공정은 무산소 조건에서 바이오매스를 급속열분해하여 얻어진 열분해가스를 급속 냉각 시켜 열분해오일을 생산한다. 이에 공정 내부의 산소 농도를 0 ~ 3% 이하로 유지하기 위해 캐리어 가스로 질소를 사용한다. 그러나 공정의 규모가 커질수록 질소의 사용량이 증가하고, 이는 공정 운전비용 증감 및 지속적인 질소 가스 충전을 위한 설비비 증감 할 수밖에 없다. 이에 본 연구에서는 팜 부산물 열분해에서 질소 사용량 감소를 위해 미응축가스 재순환 공정을 적용하여, 가스재순환율에 따른 질소 사용량과 미응축가스의 가연성 성분의 농도 변화를 측정하고 이에 따른 바이오-오일의 품질 수율 변화를 측정하여 가스재순환 공정의 활용 가능성을 연구하였다.

A study on the S/W application for a riser design process for fabricating axisymmetric large offshore structures by using a sand casting process

  • Seo, Hyung-Yoon;Seo, Pan-Ki;Kang, Chung-Gil
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제11권1호
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    • pp.462-473
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    • 2019
  • The effects of the location and dimension of the gate, location, and volume of the feeder, application of a chill, chill volume, and heating method of the feeder with respect to the effect of the mold-designing technologies on the defect status of the products are described. It is possible to increase the solidification time of the feeder by heating feeder. Furthermore, the pressure generated from the feeder is imposed on a product, and this decreases the generation of shrinkage porosities. In this study, two types of gating and feeding systems had been proposed: the bottom L-type junctions and the top L-type junctions. Additionally, solidification behaviors, such as solidification time, shrinkage porosities, weight percentage of chill system to product, hot spot, and solidification time ratio (=Solidification time of feeder/solidification time of product), are extensively analyzed by using commercial casting simulation software. Based on the solidification behaviors, reasonable mold design, feeding system, critical feeder heating temperature, and solidification time ratios are proposed in the sand casting process for the fabrication of carrier housing in order to reduce the casting defects and to increase the recovery rate.

SOI MOSFET's의 소신호 등가 모델과 변수 추출 (Small signal model and parameter extraction of SOI MOSFET's)

  • 이병진;박성욱;엄우용
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제44권2호
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    • pp.1-7
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    • 2007
  • CMOS 소자의 높은 주파수 특성의 증가로 인하여 높은 주파수 범위에서의 RF와 아날로그 회로 설계가 가능하게 되었다. RF와 아날로그 회로 설계는 실수와 허수의 쌓인 S-파라미터의 특성 분석으로 가능하다. 높은 성능을 활용한 CMOS 기술들은 신뢰도와 밀접한 관계가 있으며, 소자의 열화로 인한 S-파라미터의 변화가 소신호 모델 파라미터들에 미치는 영향을 정확하게 분석하는데 매우 중요하다. S-파라미터의 열화로 인한 다양한 물리적인 현상들 특히 트랜스컨덕턴스와 게이트 커패시턴스의 성능 저하를 자세히 분석하였다. 측정에 사용된 H-gate와 T-gate 소자의 S-파라미터를 0.5GHz에서 40GHz 주파수 범위에서 측정하였으며, 소자의 모든 내부와 외부 파라미터들은 포화영역인 하나의 전압 조건에서 추출하였다. 이 논문은 게이트 구조가 다른 소자에 스트레스를 인가하여 소신호 등가 모델을 추출하였으며, 파라미터들의 변화를 비교 분석한 것이다.