• 제목/요약/키워드: capacitance scaling

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Capacitance Scaling 구조와 여러 개의 전하 펌프를 이용한 고속의 ${\Sigma}{\Delta}$ Fractional-N PLL (A Fast-Locking Fractional-N PLL with Multiple Charge Pumps and Capacitance Scaling Scheme)

  • 권태하
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제43권10호
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    • pp.90-96
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    • 2006
  • 본 논문에서는 capacitance scaling 구조를 이용하여 짧은 locking 시간과 작은 fractional spur를 가지는 ${\Sigma}{\Delta}$ fractional-N PLL을 설계하였다. 루프필터의 실효 커패시턴스를 변화시키기 위하여 여러 개의 전하펌프를 이용해 서로 다른 경로로 커패시터에 전류를 공급하였다. 필터의 실효 커패시턴스는 동작상태에 따라 크기가 변하며 커패시터들은 하나의 PLL 칩에 집적화 할 수 있을 정도로 작은 크기를 가진다. 또한 PLL이 lock 되면 전하펌프 전류의 크기도 작아져 fractional spur의 크기도 작아진다. 제안된 구조는 HSPICE CMOS $0.35{\mu}m$ 공정으로 시뮬레이션 하였으며 $8{\mu}s$ 이하의 locking 시간을 가진다. PLL의 루프필터는 200pF, 17pF의 작은 커패시터와 $2.8k{\Omega}$의 저항으로 설계되었다.

L/L 진공시스템을 이용한 적층캐패시터의 하층산화막 박막화에 대한 연구 (A study on the bottom oxide scaling for dielectric in stacked capacitor using L/L vacuum system)

  • 정양희;김명규
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제9권5호
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    • pp.476-482
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    • 1996
  • The multi-dielectric layer SiO$_{2}$/Si$_{3}$N$_{4}$/SiO$_{2}$(ONO) is used to improve electrical capacitance and to scale down the memory device. In this paper, improvement of the capacitance by reducing the bottom oxide thickness in the nitride deposition with load lock(L/L) vacuum system is studied. Bottom oxide thickness under the nitride layer is measured by ellipsometer both in L/L and non-L/L systems. Both results are in the range of 3-10.angs. and 10-15.angs., respectively, independent of the nitride and top oxide thickness. Effective thickness and cell capacitance for SONOS capacitor are in the range of 50-52.angs. and 35-37fF respectively in the case of nitride 70.angs. in L/L vacuum system. Compared with non-L/L system, the bottom oxide thickness in the case of L/L system decreases while cell capacitance increases about 4 fF. The results obtained in this study are also applicable to ONO scaling in the thin bottom oxide region of memory stacked capacitor.

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세포외 분비시 막 캐패시턴스를 측정하기 위한 위상감지법(phase detector technique)의 이론적 분석. (Theoretical Analysis of Phase Detector Technique for the Measurement of Cell Membrane Capacitance During Exocytosis)

  • Cha, Eun-Jong;Goo, Yong-Sook;Lee, Tae-Soo
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제3권2호
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    • pp.43-57
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    • 1992
  • 위상감지법(phase detector technique)은 세포의 막 캐패시턴스(membrane capacitance)를 실시간적으로 측정할 수 있는 유일한 방법이나 측정이 행해지는 동안 세포의 상태가 끊임없이 변화하기 때문에 피할 수 없는 측정오차가 존재한다. 본 연구는 이 오차의 근원을 분석하여 위상감지법의 실용한계를 규정하고자 하였다. 이론적 분석에 기초하여 다음과 같은 사실을 밝힐 수 있었다. 1) access conductance와 membrane conductance의 변화에 기인하는 측정오차를 줄이기 위해서는 초기 위상치를 올바로 선택하여야 한다. 2) 이 때 세포를 여기시키기 위해 인가하는 전압의 주파수를 알맞게 선택하여야 한다. 3) 그러나 초기 위상치가 정해진 이후의 위상 변화는 막 캐패시턴스의 측정에 큰 영향을 미치지 않는다. 4) 초기 위상을 적절히 선택하였다 하더라도 세포외 분비시 막 캐패시턴스가 크게 증가하는 경우에는 비례상수에 오차가 발생한다. 이 때 발생하는 오차는 측정기간 동안 비례상수를 되풀이하여(iteration) 보정함으로써 방지할 수 있다. 이상의 결과는 향후 위상감지법을 사용할 때 유용한 설용한계를 제공하리라 생각된다.

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Performance Optimization Study of FinFETs Considering Parasitic Capacitance and Resistance

  • An, TaeYoon;Choe, KyeongKeun;Kwon, Kee-Won;Kim, SoYoung
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권5호
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    • pp.525-536
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    • 2014
  • Recently, the first generation of mass production of FinFET-based microprocessors has begun, and scaling of FinFET transistors is ongoing. Traditional capacitance and resistance models cannot be applied to nonplanar-gate transistors like FinFETs. Although scaling of nanoscale FinFETs may alleviate electrostatic limitations, parasitic capacitances and resistances increase owing to the increasing proximity of the source/drain (S/D) region and metal contact. In this paper, we develop analytical models of parasitic components of FinFETs that employ the raised source/drain structure and metal contact. The accuracy of the proposed model is verified with the results of a 3-D field solver, Raphael. We also investigate the effects of layout changes on the parasitic components and the current-gain cutoff frequency ($f_T$). The optimal FinFET layout design for RF performance is predicted using the proposed analytical models. The proposed analytical model can be implemented as a compact model for accurate circuit simulations.

New Voltage Programming LTPS-TFT Pixel Scaling Down VTH Variation for AMOLED Display

  • Nam, Woo-Jin;Lee, Jae-Hoon;Shin, Hee-Sun;Jeon, Jae-Hong;Han, Min-Koo
    • Journal of Information Display
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    • 제7권3호
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    • pp.9-12
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    • 2006
  • A new voltage-scaled compensation pixel which employs 3 p-type poly-Si TFTs and 2 capacitors without additional control line has been proposed and verified. The proposed pixel does not employ the $V_{TH}$ memorizing and cancellation, but scales down the inevitable $V_{TH}$ variation of poly-Si TFT. Also the troublesome narrow input range of $V_{DATA}$ is increased and the $V_{DD}$ supply voltage drop is suppressed. In our experimental results, the OLED current error is successfully compensated by easily controlling the proposed voltage scaling effects.

저항 및 커패시턴스 스케일링 구조를 이용한 위상고정루프 (A Phase Locked Loop with Resistance and Capacitance Scaling Scheme)

  • 송윤귀;최영식;류지구
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권4호
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    • pp.37-44
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    • 2009
  • 본 논문에서는 다중 전하펌프를 이용하여 저항과 커패시턴스 크기를 변화시키는 구조의 새로운 위상고정루프를 제안하였다. 제안된 위상고정루프는 세 개의 전하펌프를 사용하여 루프필터의 실효 커패시턴스와 저항을 위상고정 상태에 따라 각 전하펌프의 전류량 크기와 방향 제어를 통해 증감시킬 수 있다. 이러한 구조는 좁은 대역폭과 작은 루프 필터 저항 값을 가능하게 하여 좋은 잡음 특성과 기준 주파수 의사 잡음 특성을 가지도록 한다. 제안된 위상고정루프는 3.3V $0.35{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 제작되었다. 851.2MHz 출력 주파수에서 측정된 위상 잡음은 -105.37 dBc/Hz @1MHz이며, 기준 주파수 의사 잡음은 -50dBc이다. 측정된 위상고정시간은 $25{\mu}s$이다.

Comparative Study on the Structural Dependence of Logic Gate Delays in Double-Gate and Triple-Gate FinFETs

  • Kim, Kwan-Young;Jang, Jae-Man;Yun, Dae-Youn;Kim, Dong-Myong;Kim, Dae-Hwan
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제10권2호
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    • pp.134-142
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    • 2010
  • A comparative study on the trade-off between the drive current and the total gate capacitance in double-gate (DG) and triple-gate (TG) FinFETs is performed by using 3-D device simulation. As the first result, we found that the optimum ratio of the hardmask oxide thickness ($T_{mask}$) to the sidewall oxide thickness ($T_{ox}$) is $T_{mask}/T_{ox}$=10/2 nm for the minimum logic delay ($\tau$) while $T_{mask}/T_{ox}$=5/1~2 nm for the maximum intrinsic gate capacitance coupling ratio (ICR) with the fixed channel length ($L_G$) and the fin width ($W_{fin}$) under the short channel effect criterion. It means that the TG FinFET is not under the optimal condition in terms of the circuit performance. Second, under optimized $T_{mask}/T_{ox}$, the propagation delay ($\tau$) decreases with the increasing fin height $H_{fin}$. It means that the FinFET-based logic circuit operation goes into the drive current-dominant regime rather than the input gate load capacitance-dominant regime as $H_{fin}$ increases. In the end, the sensitivity of $\Delta\tau/{\Delta}H_{fin}$ or ${{\Delta}I_{ON}}'/{\Delta}H_{fin}$ decreases as $L_G/W_{fin}$ is scaled-down. However, $W_{fin}$ should be carefully designed especially in circuits that are strongly influenced by the self-capacitance or a physical layout because the scaling of $W_{fin}$ is followed by the increase of the self-capacitance portion in the total load capacitance.

알루미나와 실리카/실리콘 기판의 계면 분석 (Analysis of Interfacial Layer between Alumina and Silica/Silicon Substrate)

  • 최일상;김영철;장영철
    • 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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    • 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 춘계 기술심포지움 논문집
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    • pp.252-254
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    • 2002
  • Metal oxides with high dielectric constants have the potential to expend scaling of transistor gate capacitance beyond that of ultrathin silicon dioxide. However, during deposition of most metal oxides on silicon, an interfacial region of SiOx is formed and limits the specific capacitance of the gate structure. We deposisted aluminum oxide and examined the composition of the interfacial layer by employing high-resolution X-ray photoelectron spectroscopy and X-ray reflectivity. We find that the interfacial region is not pure SiO$_2$, but is composed of a complex depth-dependent ternary oxide of $AlSi_xO_y$ and the pure SiO$_2$.

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RF MOSFET을 위한 SPICE 기판 모델의 스케일링 정확도 분석 (Scaling Accuracy Analysis of Substrate SPICE Model for RF MOSFETs)

  • 이현준;이성현
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권12호
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    • pp.173-178
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    • 2012
  • RF 직접 추출 방법을 통해 얻은 정확한 MOSFET 기판 파라미터를 이용하여 기판저항만을 가진 BSIM4 모델은 스케일링 부정확성 때문에 넓은 영역의 게이트 길이에 적용하기에는 물리적으로 맞지 않다는 것이 증명됐다. BSIM4의 비물리적인 문제점을 제거하기 위해서 추가적인 유전체 기판 캐패시터를 가진 수정된 BSIM4 모델이 사용되었고, 이 모델의 물리적 타당성은 우수한 게이트 길이 scalability를 관찰함으로써 증명되었다.

Charge Pumping Measurements Optimized in Nonvolatile Polysilicon Thin-film Transistor Memory

  • 이동명;안호명;서유정;김희동;송민영;조원주;김태근
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.331-331
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    • 2012
  • With the NAND Flash scaling down, it becomes more and more difficult to follow Moore's law to continue the scaling due to physical limitations. Recently, three-dimensional (3D) flash memories have introduced as an ideal solution for ultra-high-density data storage. In 3D flash memory, as the process reason, we need to use poly-Si TFTs instead of conventional transistors. So, after combining charge trap flash (CTF) structure and poly-Si TFTs, the emerging device SONOS-TFTs has also suffered from some reliability problem such as hot carrier degradation, charge-trapping-induced parasitic capacitance and resistance which both create interface traps. Charge pumping method is a useful tool to investigate the degradation phenomenon related to interface trap creation. However, the curves for charge pumping current in SONOS TFTs were far from ideal, which previously due to the fabrication process or some unknown traps. It needs an optimization and the important geometrical effect should be eliminated. In spite of its importance, it is still not deeply studied. In our work, base-level sweep model was applied in SONOS TFTs, and the nonideal charge pumping current was optimized by adjusting the gate pulse transition time. As a result, after the optimizing, an improved charge pumping current curve is obtained.

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