• 전기전자학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.90-97
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• 2010

본 논문에서는 DT-CMOS(Dynamic Threshold voltage CMOS) 스위칭 소자와 DTMOS Error Amplifier를 사용한 고 효율 전원 제어 장치(PMIC)를 제안하였다. 높은 출력 전류에서 고 전력 효율을 얻기 위하여 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식을 사용하여 PMIC를 구현하였으며, 낮은 온 저항을 갖는 DT-CMOS를 설계하여 도통 손실을 감소시켰다. 벅 컨버터(Buck converter) 제어 회로는 PWM 제어회로로 되어 있으며, 삼각파 발생기, 밴드갭 기준 전압 회로, DT-CMOS 오차 증폭기, 비교기가 하나의 블록으로 구성되어 있다. 제안된 DT-CMOS 오차증폭기는 72dB DC gain과 83.5위상 여유를 갖도록 설계하였다. DTMOS를 사용한 오차증폭기는 CMOS를 사용한 오차증폭기 보다 약 30%정도 파워 소비 감소를 보였다. Voltage-mode PWM 제어 회로와 낮은 온 저항을 스위칭 소자로 사용하여 구현한 DC-DC converter는 100mA 출력 전류에서 95%의 효율을 구현하였으며, 1mA이하의 대기모드에서도 높은 효율을 구현하기 위하여 LDO를 설계하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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• pp.735-736
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• 1998

Reduction of hot carrier degradation in MOS devices has been one of the most serious concerns for MOS-ULSIs. In this paper, three types of LDD structure for suppression of hot carrier degradation, such as spacer-induced degradation and decrease of performance due to increase of series resistance will be investigated. LDD-nMOSFETs used in this study had three different drain structure. (1) conventional ${\underline{S}}urface$ type ${\underline{L}}DD$(SL), (2) ${\underline{B}}uried$ type ${\underline{L}}DD$(BL), (3) ${\underline{S}}urface$urface ${\underline{I}}mplantation$ type LDD(SI). As a result, the surface implantation type LDD structure showed that improved hot carrier lifetime to comparison with conventional surface and buried type LDD structure.

• 전기전자학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.176-183
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• 2008

본 논문에서는 DTMOS(Dynamic Threshold voltage MOSFET) 스위칭 소자를 사용한 고 효율 전원 제어 장치 (PMIC)를 제안하였다. 높은 출력 전류에서 고 전력 효율을 얻기 위하여 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식을 사용하여 PMIC를 구현하였으며, 낮은 온 저항을 갖는 DTMOS를 설계하여 도통 손실을 감소시켰다. 벅 컨버터(Buck converter) 제어 회로는 PWM 제어회로로 되어 있으며, 삼각파 발생기(Saw-tooth generator), 밴드갭기준 전압 회로(Band-gap reference circuit), 오차 증폭기(Error amplifier), 비교기(Comparator circuit)가 하나의 블록으로 구성되어 있다. 삼각파 발생기는 그라운드부터 전원 전압(Vdd:3.3V)까지 출력 진폭 범위를 갖는 1.2MHz 발진 주파수를 가지며, 비교기는 2단 연산 증폭기로 설계되었다. 그리고 오차 증폭기는 70dB의 DC gain과 $64^{\circ}$ 위상 여유를 갖도록 설계하였다. Voltage-mode PWM 제어 회로와 낮은 온 저항을 스위칭 소자로 사용하여 구현한 DC-DC converter는 100mA 출력 전류에서 95%의 효율을 구현하였으며, 1mA이하의 대기모드에서도 높은 효율을 구현하기 위하여 LDO를 설계하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.208-215
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• 2009

본 논문에서는 DT-CMOS(Dynamic Threshold voltage CMOS) 스위칭 소자를 사용한 모바일 기기용 고 효율 전원 제어 장치(PMIC)를 제안하였다. 휴대기기에서 필요한 높은 출력 전압과 낮은 출력 전압을 제공하기 위하여, 부스트 변환기(Boost Converter)와 벅 변환기(Buck Converter)를 원칩(One-chip)으로 구현하였다. 그리고 높은 출력 전류에서 고 전력 효율을 얻기 위하여 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식을 사용하여 PMIC를 구현하였으며, 낮은 온 저항을 갖는 DT-CMOS를 설계하여 도통 손실을 감소시켰다. Voltage-mode PWM 제어 회로와 낮은 온 저항 스위칭 소자를 사용하여 구현한 부스트 변환기와 벅 변환기는 100mA 출력 전류에서 92.1%와 95%의 효율을 구현하였으며, 1mA이하의 대기모드에서도 높은 효율을 구현하기 위하여 LDO를 설계하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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• pp.288-291
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• 2002

Application of metal silicides such as TiSi$_2$ and CoSi$_2$ as contacts and gate electrodes are being studied. However, TiSi$_2$ due to the linewidth-dependance, and CoSi$_2$ due to the excessive Si consumption during silicidation cannot be applied to the deep-submicron MOSFET device. NiSi shows no such problems and can be formed at the low temperature. But, NiSi shows thermal instability. In this investigation, NiSi was formed with a Ti-capping layer to improve the thermal stability. Ni and Ti films were deposited by the thermal evaporator. The samples were then annealed in the N$_2$ ambient at 300-800$^{\circ}C$ in a RTA (rapid thermal annealing) system. Four point probe, FESEM, and AES were used to study the thermal properties of Ti-capped NiSi layers. The Ti-capped NiSi was stable up to 700$^{\circ}C$ for 100 sec. RTA, while the uncapped NiSi layers showed high sheet resistance after 600$^{\circ}C$. The AES results revealed that the Ni diffusion further into the Si substrate was retarded by the capping layer, resulting in the suppression of agglomeration of NiSi films.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제51권3호
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• pp.134-140
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• 2002

Deep submicron NMOSFETs with elevated source/drain can be fabricated using self-aligned selective epitaxial growth(SEG) of silicon for enhanced device characteristics with shallow junction compared to conventional MOSFETs. Shallow junctions, especially with the heartily-doped S/D residing in the elevated layer, give hotter immunity to Yt roll off, drain-induced-barrier-lowering (DIBL), subthreshold swing (SS), punch-through, and hot carrier effects. In this paper, the characteristics of both deep submicron elevated source/drain NMOSFETs and conventional NMOSFETs were investigated by using TSUPREM-4 and MEDICI simulators, and then the results were compared. It was observed from the simulation results that deep submicron elevated S/D NMOSFETs having shallower junction depth resulted in reduced short channel effects, such as DIBL, SS, and hot carrier effects than conventional NMOSFETs. The saturation current, Idsat, of the elevated S/D NMOSFETs was higher than conventional NMOSFETs with identical device dimensions due to smaller sheet resistance in source/drain regions. However, the gate-to-drain capacitance increased in the elevated S/D MOSFETs compared with the conventional NMOSFETs because of increasing overlap area. Therefore, it is concluded that elevated S/D MOSFETs may result in better device characteristics including current drivability than conventional NMOSFETs, but there exists trade-off between device characteristics and fate-to-drain capacitance.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.6-11
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• 2015

PPS 소자가 삽입된 N형 실리콘 제어 정류기(NSCR_PPS)소자에서 게이트와 $N^+$ 확산층 간격(Gate to Primary $N^+$ diffusion Space; GPNS)의 변화가 정전기 보호 성능에 미치는 영향을 연구하였다. FPW 구조와 CPS 이온주입을 행하지 않은 구조를 갖는 종래의 NSCR 표준소자는 on 저항, 스냅백 홀딩 전압 및 열적 브레이크다운 전압이 너무 낮아 정전기 보호소자의 필요조건을 만족시키지 못해 마이크로칩의 정전기보호소자로 적용이 어려웠다. 그러나 본 연구에서 제안하는 PPW 구조와 CPS 이온주입을 동시에 적용하여 변형설계된 소자에서는 GPNS의 변화가 정전기 보호성능의 향상에 영향을 주는 중요한 파라미터였으며, 정전기보호소자의 설계창을 만족시키는 향상된 정전기보호성능을 나타내어 고전압 동작용 마이크로 칩의 정전기보호 소자로 적용 가능함을 확인하였다.