Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference (한국전기전자재료학회:학술대회논문집)

The Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers (한국전기전자재료학회)
권호 표지

EEPROM Charge Sensors

EEPROM을 이용한 전하센서

  • Lee, Dong-Kyu (Department of Semiconductor Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Yang, Byung-Do (Department of Semiconductor Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Kim, Young-Suk (Department of Semiconductor Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Kim, Nam-Soo (Department of Semiconductor Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Lee, Hyung-Gyoo (Department of Semiconductor Engineering, Chungbuk National University)
  • 이동규 (대학원 반도체공학과, 충북대학교) ;
  • 양병도 (대학원 반도체공학과, 충북대학교) ;
  • 김영석 (대학원 반도체공학과, 충북대학교) ;
  • 김남수 (대학원 반도체공학과, 충북대학교) ;
  • 이형규 (대학원 반도체공학과, 충북대학교)
  • Published : 2010.06.16
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Abstract

외부전하를 감지할 수 있는 EEPROM 구조를 기반으로 한 센서를 제안하였다. 부유게이트로부터 확장된 큰 면적의 접촉부위 (CCM)는 외부전하를 고정화하도록 설계되었으며, $0.13{\mu}m$ 단일-다결정 CMOS 공정에 적합한 적층의 금속-절연체-금속 (MIM) 제어케이트구조로 구성되었다. N-채널 EEPROM의 CCW 캐패시터 영역에 양의 전압이 인가되면 제어 게이트의 문턱전압이 음의 방향으로 변화하여 드레인 전류는 증가하는 특성을 보였다. 또한 이미 충전된 외부 캐패시터가 CCW의 부유게이트의 금속영역에 직접 연결되면, 외부 캐패시터로부터 유입된 양의 전하는 n-채널 EEPROM의 드레인 전류를 증가시키지만 반면에 음의 전하는 이를 감소시켰다. 외부 전압과 전하에 의해 PMOS의 특성은 NMOS에 비교하여 반대로 나타남이 확인되었다. EEPROM 인버터의 CCW 영역에 외부전하를 연결하면 인버터의 입-출력 특성이 기준 시료에 비해 외부전하의 극성에 따라 변화하였다. 그러므로, EEPROM 인버터는 외부전하를 감지하여 부유게이트에 고정된 전하의 밀도 크기에 따라 출력을 전압으로 표현할 수 있음을 확인하였다.

Keywords