• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권10호
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• pp.895-903
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• 2017

양자점 셀룰라 오토마타(QCA)는 CMOS의 근본적인 한계에 대한 대체 해결책으로 제안된 기술 중 하나이다. QCA는 최근 실험 결과와 함께 다양한 연구가 진행해오고 있으며 나노 규모의 크기와 낮은 전력 소비로 각광 받고 있다. 기존 논문에서 제안된 XOR 게이트는 최소한의 면적과 셀의 개수를 이용하여 설계 할 수 있음에도 불구하고 안정성 및 결과의 정확성 때문에 추가된 셀의 개수가 많았다. 본 논문에서는 기존의 XOR 게이트의 단점을 보완한 게이트를 제안한다. 본 논문의 XOR 게이트는 정사각형 구조로 AND 게이트와 OR게이트를 배치함으로써 셀 배선의 개수를 줄인다. 그리고 제안한 XOR 게이트를 이용하여 단순 인버터 역할을 하는 셀 2개를 추가해 반가산기를 제안한다. 또한 본 논문은 입력과 결과의 정확성을 위해 QCADesginer을 이용한다. 따라서 제안한 반가산기는 기존의 반가산기에 비해 더 적은 수의 셀, 전체 면적으로 구성됨으로 큰 회로에 사용할 때 혹은 작은 면적에 반가산기가 필요할 때 효율적이다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.1069-1074
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• 2005

In this work, nano-needle structures ate formed to solve problem, related to low density of quantum dots for nano floating gate memory. Such structures ate fabricated and electrical properties' of MIS devices fabricated on the nano-structures are studied. Nano floating gate memory based on quantum dot technologies Is a promising candidate for future non-volatile memory devices. Nano-structure is fabricated by reactive ion etching using $SF_6$ and $O_2$ gases in parallel RF plasma reactor. Surface morphology was investigated after etching using scanning electron microscopy Uniform and packed deep nano-needle structure is established under optimized condition. Photoluminescence and capacitance-voltage characteristics were measured in $Al/SiO_2/Si$ with nano-needle structure of silicon. we have demonstrated that the nano-needle structure can be applicable to non-volatile memory device with increased charge storage capacity over planar structures.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제8권1호
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• pp.21-26
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• 2008

We fabricated nano-particles of ZnO, $In_2O_3$ and $SnO_2$ by using the chemical reaction between metal thin films and polyamic acid. The average size and density of these ZnO, $In_2O_3$ and $SnO_2$ nano-particles was approximately 10, 7, and 15 nm, and $2{\times}10^{11},\;6{\times}10^{11},\;2.4{\times}10^{11}cm^{-2}$, respectively. Then, we fabricated nano-floating gate memory (NFGM) devices with ZnO and $In_2O_3$ nano-particles embedded in the devices' polyimide dielectrics and silicon dioxide layers as control and tunnel oxides, respectively. We measured the current-voltage characteristics, endurance properties and retention times of the memory devices using a semiconductor parameter analyzer. In the $In_2O_3$ NFGM, the threshold voltage shift (${\Delta}V_T$) was approximately 5 V at the initial state of programming and erasing operations. However, the memory window rapidly decreased after 1000 s from 5 to 1.5 V. The ${\Delta}V_T$ of the NFGM containing ZnO was approximately 2 V at the initial state, but the memory window decreased after 1000 s from 2 to 0.4 V. These results mean that metal-oxide nano-particles have feasibility to apply NFGM devices.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.29-36
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• 2016

최근 들어 양자 논리 회로의 저비용 실현 가능성을 가진 $NCV-{\mid}v_1$ >라이브러리라 불리는 새로운 종류의 양자 게이트가 주목을 받고 있다. $NCV-{\mid}v_1$ > MCT 게이트는 입력부에 타깃 입력을 제어하는 $CV-{\mid}v_1$ > 게이트와 정크 비트 제거를 위한 수반 게이트의 종속 AND 구조를 갖는다. 본 논문은 $NCV-{\mid}v_1$ >라이브러리에 대응하는 대칭적 쌍대 특성을 갖는 $NCV^{\dag}-{\mid}v_1$ >라이브러리라 불리는 새로운 게이트를 제안한다. 새로운 $NCV^{\dag}-{\mid}v_1$ >라이브러리는 특정 조건에서 OR 논리로 작동한다. $NCV-{\mid}v_1$ >라이브러리와 $NCV^{\dag}-{\mid}v_1$ >라이브러리를 함께 사용하면 MPMCT 게이트와 SOP 및 POS형 양자논리 회로의 저비용 실현이 가능하며, 순방향과 역방향 연산에 대한 상이한 연산 속성 때문에 듀얼 게이트 성질이 기대된다.

• 문화기술의 융합
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• 제7권1호
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• pp.558-563
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• 2021

양자점 셀룰라 오토마타(Quantum-Dot Cellular Automata)는 기존의 CMOS 회로의 물리적 크기 한계를 극복하여 효율적인 회로 설계가 가능할 뿐만 아니라 에너지 효율이 우수한 특징 때문에 많은 연구 단체에서 주목받고 있는 차세대 나노 회로 설계기술이다. 본 논문에서는 QCA를 이용하여 기존 디지털 회로 중 하나인 T 플립플롭 회로를 제안한다. 기존에 제안되었던 T 플립플롭들은 다수결게이트를 기반으로 설계되었기 때문에 회로가 복잡하며 지연시간이 길다. 따라서 다수결게이트를 최소화시키며, 셀 간 상호작용을 이용한 XOR 게이트 기반의 T 플립플롭을 설계함으로써 회로의 복잡도를 줄이고, 지연시간을 최소화한다. 제안하는 회로는 QCADesigner를 사용하여 시뮬레이션을 진행하며, 기존에 제안된 회로들과 성능을 비교 및 분석한다.

• Advances in nano research
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• 제3권1호
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• pp.49-54
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• 2015

The structure represents symmetrical metal electrode (gate 1) - front $SiO_2$ layer - n-Si nanowire FET - buried $SiO_2$ layer - metal electrode (gate 2). At the symmetrical gate voltages high conductive regions near the gate 1 - front $SiO_2$ and gate 2 - buried $SiO_2$ interfaces correspondingly, and low conductive region in the central region of the NW are formed. Possibilities of applications of nanosize FETs at the deep inversion and depletion as a distributed capacitance are demonstrated. Capacity density is an order to ${\sim}{\mu}F/cm^2$. The charge density, it distribution and capacity value in the nanowire can be controlled by a small changes in the gate voltages. at the non-symmetrical gate voltages high conductive regions will move to corresponding interfaces and low conductive region will modulate non-symmetrically. In this case source-drain current of the FET will redistributed and change current way. This gives opportunity to investigate surface and bulk transport processes in the nanosize inversion channel.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권2호
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• pp.564-582
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• 2015

This paper proposes a novel swarm intelligence optimization method which integrates bacterial foraging optimization (BFO) with quantum computing, called quantum bacterial foraging optimization (QBFO) algorithm. In QBFO, a multi-qubit which can represent a linear superposition of states in search space probabilistically is used to represent a bacterium, so that the quantum bacteria representation has a better characteristic of population diversity. A quantum rotation gate is designed to simulate the chemotactic step for the sake of driving the bacteria toward better solutions. Several tests are conducted based on benchmark functions including multi-peak function to evaluate optimization performance of the proposed algorithm. Numerical results show that the proposed QBFO has more powerful properties in terms of convergence rate, stability and the ability of searching for the global optimal solution than the original BFO and quantum genetic algorithm. Furthermore, we examine the employment of our proposed QBFO for cognitive radio spectrum allocation. The results indicate that the proposed QBFO based spectrum allocation scheme achieves high efficiency of spectrum usage and improves the transmission performance of secondary users, as compared to color sensitive graph coloring algorithm and quantum genetic algorithm.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.1-9
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• 2014

최근 양자컴퓨터의 개발과 더불어 양자역학의 특성을 응용한 양자기반 탐색기법의 개발과 공학 문제에의 적용은 매우 흥미로운 연구주제 중 하나로 부각되고 있다. 이 알고리즘은 기본적으로 0과 1이 중첩되어진 양자비트를 이용하여 정보가 저장되고, 양자게이트 연산을 통해 해에 접근하게 된다. 이 과정에서 알고리즘은 탐사와 개척 두 가지 탐색 특성간의 균형이 자연스럽게 유지되며, 진화정보가 계속 누적된다는 장점으로 기존의 탐색법과 차별되어 새로운 알고리즘으로 평가되었다. 본 연구에서는 이와 같은 양자기반 진화알고리즘을 평면 트러스의 구조최적화에 적용하여 최소중량설계 기법을 제안하였다. 최적화 수리모형에서 비용함수는 최소중량이며, 제약함수는 변위와 응력에 관한 함수로 구성하였다. 진화정보의 누적과 수렴 과정을 알아보기 위해서 10부재 평면 트러스와 17부재 평면트러스 예제를 수치예제로 채택하여 결과를 분석하였다. 수치예제의 구조최적설계 결과에서 볼 때, 기존의 고전적 탐색기법의 연구결과와 비교해서 더 나은 최소중량 설계의 결과를 얻을 수 있었으며, 진화정보의 누적된 결과로 해의 정밀도를 관찰할 수 있었다. 또한 누적된 진화정보인 양자비트의 확률적 표현은 종료시점을 쉽게 판단할 수 있다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제10권2호
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• pp.130-133
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• 2010

This paper presents a study of the influence of variation of counter doping thickness on short channel effect in symmetric double-gate (DG) nano MOSFETs. Short channel effects are estimated from the computed values of current-voltage (I-V) characteristics. Two dimensional Quantum transport equations and Poisson equations are used to compute DG MOSFET characteristics. We found that the transconductance ($g_m$) and the drain conductance ($g_d$) increase with an increase in p-type counter-doping thickness ($T_c$). Very high value of transconductance ($g_m=38\;mS/{\mu}m$) is observed at 2.2 nm channel thickness. We have established that the threshold voltage of DG MOSFETs can be tuned by selecting the thickness of counter-doping in such device.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.31-40
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• 2022

본 논문은 기존 QSBC(Quantum Short-Block Code)의 기능은 보전하면서 파울리 X 및 Y 오류에 의한 단일 비트플립 오류정정 기능을 부가한 증강된 QSBC를 제안한다. 증강된 QSBC는 기존 QSBC에 정보워드 수만큼의 추가적인 보조 큐비트와 Toffoli 게이트를 삽입해 단일 파울리 X 오류의 진단과 자동정정 기능을 부여한 것이다. 본 논문은 종자 벡터를 이용한 증강된 QSBC의 일반적 확장 방법과 확장성을 반영한 단일 비트플립오류 자동정정 함수의 Toffoli 게이트 실현 방법도 제시하였다. 본 논문이 제안한 증강된 QSBC는 보조 큐비트 삽입으로 인해 코딩률이 최소 1/3과 최대 1/2인 trade-off를 갖는다.