• 제목, 요약, 키워드: Band to band Tunnelling

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An Analytical Modeling and Simulation of Dual Material Double Gate Tunnel Field Effect Transistor for Low Power Applications

  • Arun Samuel, T.S.;Balamurugan, N.B.
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • v.9 no.1
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    • pp.247-253
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    • 2014
  • In this paper, a new two dimensional (2D) analytical modeling and simulation for a Dual Material Double Gate tunnel field effect transistor (DMDG TFET) is proposed. The Parabolic approximation technique is used to solve the 2-D Poisson equation with suitable boundary conditions and analytical expressions for surface potential and electric field are derived. This electric field distribution is further used to calculate the tunnelling generation rate and thus we numerically extract the tunnelling current. The results show a significant improvement in on-current characteristics while short channel effects are greatly reduced. Effectiveness of the proposed model has been confirmed by comparing the analytical results with the TCAD simulation results.

수동저항부가 형성된 띠형 섬유보강재의 인발저항 특성 (Pullout Resistance of Geosynthetic Strip with Rounded Band Anchor)

  • 이광우;조삼덕;한중근;홍기권
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • v.10 no.3
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    • pp.43-51
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    • 2011
  • 본 연구에서는 수동저항부를 형성시킨 띠형 섬유보강재의 인발저항 특성을 평가하기 위해 일련의 실내인발시험을 수행하였다. 이 띠형 섬유보강재는 중간에 길이방향으로 접힘홈이 형성되어 있어 보강재를 반폭으로 접어 콘크리트 블록에 직접 체결할 수 있고 후단부에는 보강재를 '${\cap}$' 형태로 세워서 수동저항부를 형성시킬 수 있다. 이 띠형 섬유보강재는 후단부에 수동저항부가 형성되어 있기 때문에, 흙과 보강재 사이의 표면마찰저항과 수동저항부에서의 지지저항력이 함께 발현되는 인발저항 특성을 가진다. 따라서, 인발저항 평가시 마찰저항과 지지저항을 각각 산정하여 설계에 반영해야 한다. 일련의 인발시험 결과 수동저항부를 형성시키면 인발저항강도가 10~65% 정도 증가하고 수직응력이 클수록 증가량이 점차 커지는 경향을 보이는 것으로 나타났으며, 이를 근거로 수동저항부 형성에 의해 발현되는 지지저항력 산정 방법을 제안하였다.

Photodetection Mechanism in Mid/Far-Infrared Dual-Band InAs/GaSb Type-II Strained-Layer Superlattice

  • 노삼규;이상준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • pp.127-127
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    • 2010
  • Owing to many advantages on indirect intersubband absorption from the hole miniband to the electron miniband based on the type-II band alignment in InAs/GaSb strained-layer superlattice (SLS), InAs/GaSb SLS infrared photodetector (SLIP) has emerged as a promising system to realize high-detectivity quantum photodetector operating up to room temperature in the spectral range of mid-infrared (MIR) to far-infrared (FIR). In particular, n-barrier-n (n-B-n) structure designed for blocking the majority-carrier dark current makes it possible for MIR/FIR dual-band SLIP whose photoresponse (PR) band can be exclusively selected by the bias polarity. In this study, we present the MIR and FIR photoresponse (PR) mechanism identified by dual-band PR spectra and photoluminescence (PL) profiles taken from InAs/GaSb SLIP. In the MIR/FIR PR spectra measured by changing bias polarity, each spectrum individually shows a series of distinctive peaks related to the transitions from the hole subbands to the conduction one. The PR mechanism at each polarity is discussed in terms of diffusion current, and a superposition of MIR-PR in the FIR-PR spectrum is explained by tunnelling of electrons activated in MIR-SLS. The effective FIR-PR spectrum decomposed into three curves for HH1, LH1, and HH2 has revealed the edge energies of 120, 170, and 220 meV, respectively, and the temperature variation of the MIR-PR edge energies shows that the temperature behavior of the SLS systems can be approximately expressed by the Varshni empirical equation.

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Characteristics of Si Nano-Crystal Memory

  • Kwangseok Han;Kim, Ilgweon;Hyungcheol Shin
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • v.1 no.1
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    • pp.40-49
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    • 2001
  • We have developed a repeatable process of forming uniform, small-size and high-density self-assembled Si nano-crystals. The Si nano-crystals were fabricated in a conventional LPCVD (low pressure chemical vapor deposition) reactor at $620^{\circ}c$ for 15 sec. The nano-crystals were spherical shaped with about 4.5 nm in diameter and density of $5{\times}l0^{11}/$\textrm{cm}^2$. More uniform dots were fabricated on nitride film than on oxide film. To take advantage of the above-mentioned characteristics of nitride film while keeping the high interface quality between the tunneling dielectrics and the Si substrate, nitride-oxide tunneling dielectrics is proposed in n-channel device. For the first time, the single electron effect at room temperature, which shows a saturation of threshold voltage in a range of gate voltages with a periodicity of ${\Delta}V_{GS}\;{\approx}\;1.7{\;}V$, corresponding to single and multiple electron storage is reported. The feasibility of p-channel nano-crystal memory with thin oxide in direct tunneling regime is demonstrated. The programming mechanisms of p-channel nano-crystal memory were investigated by charge separation technique. For small gate programming voltage, hole tunneling component from inversion layer is dominant. However, valence band electron tunneling component from the valence band in the nano-crystal becomes dominant for large gate voltage. Finally, the comparison of retention between programmed holes and electrons shows that holes have longer retention time.

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지반의 비균질성이 탄성파 전파 특성에 미치는 영향에 대한 추계론적 수치해석 연구 (Stochastic numerical study on the propagation characteristics of P-Wave in heterogeneous ground)

  • 송기일
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • v.15 no.1
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    • pp.13-24
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    • 2013
  • 현재 다양한 탄성파 기반의 물리탐사 기법들이 지반조사를 위해 널리 이용되고 있는데 이는 지반의 동적 특성들이 공학적 물성과 상관관계를 갖기 때문이다. 하지만, 지반공학적 물성치들의 고유한 비균질성이 탄성파 속도 및 진폭 등의 전파 특성에 영향을 미침에도 불구하고 그에 대한 고려가 안되고 있는 실정이다. 그래서, 본 연구에서는 지반의 고유한 비균질성이 탄성파 전파특성에 미치는 영향을 규명하기 위하여 추계론적 수치해석 방법을 적용하였다. 탄성파의 도달 시간 변화와 파두 특성에 주안점을 두어 분석을 수행하였다. 지반의 공간적 상관 거리와 파장과의 상관성 및 탄성파 전파거리와 파장과의 상관성이 탄성파의 도달 시간 변화에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. Turning band method를 적용하여 변동계수의 범위가 10 ~ 40%인 다양한 비균질 강도를 갖는 지반을 유한차분 그리드에 생성하였다. 유한차분법을 이용하여 비균질 지반에서 탄성파의 전파를 시뮬레이션하였고, 추계론적 기법으로는 Monte Carlo 시뮬레이션 기법을 적용하였다. 추계론적 수치해석 결과, 지반의 비균질 강도가 증가함에 따라 탄성파의 파두 형상의 일그러짐이 현저하게 발생하였고, 그에 따라 탄성파의 도달 시간도 지연되는 것으로 나타났다. 지반의 공간적 상관 거리와 파장과의 상관성 및 탄성파 전파 거리와 파장과의 상관성은 탄성파의 도달 시간 변화와 긴밀한 상관성이 있는 것으로 나타났다.

도시 NATM 터널의 변형율 연화모델을 이용한 지반거동예측 (The Prediction for Ground Movement of Urban NATM Tunnels using the Strain-softening Model)

  • 김영수;정우섭;이성윤;석태룡
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • v.8 no.1
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    • pp.21-30
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    • 2006
  • 도심지 터널은 미고결성 저토피고 지반에 건설되는 경우가 많기 때문에 지반변위가 터널 설계를 지배하며 설계는 기존의 탄성 및 탄소성 모델을 활용한 수치해석적인 방법에 크게 의존하고 있기 때문에 현장의 계측결과에 부합하는 지반 거동을 묘사하키에는 부족한 점이 많다. 미고결성 저토피고 지반에 대한 터널 굴착시 지반 거동, 붕괴 매카니즘 및 침하량 예측에 관해 연구하였고 변형율 연회를 고려한 비선형 해석을 실시하여 기존의 탄성 및 탄소성 모델과 비교하였다. 도시 NATM 터널의 지반거통을 파악한 결과 미고결성 저토피고 지반의 경우 변형율 연화모델을 적용하는 것이 지표면 침하 기울기가 급해지거나 전단대가 발생하는 등 실제의 지반거동을 현실적으로 모델링 할 수 있었다.

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록볼트 긴장에 의한 수평절리암반의 보강효과 (Reinforcing Effect of Pre-Tensioned Rock Bolts in the Jointed Rocks Condition)

  • 안정환;이상덕
    • 터널과지하공간
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    • v.19 no.5
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    • pp.388-396
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    • 2009
  • 록볼트는 지하공동 굴착시 암반의 과도한 이완을 초기에 방지할 수 있는 가장 중요한 터널 지보재 중 하나이다. 국내외에서 록볼트의 설치에 따른 침하저감 및 보강효과, 다양한 록볼트 형태에 따른 터널 안정성 증대효과 등 록볼트 지보효과에 대한 많은 연구는 있으나, 록볼트에 긴장력을 가함으로써 절리암반의 지반보강 효과에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 수평절리암반을 모사한 모형지반에서 록볼트의 긴장력 및 설치간격을 변수로 하여 대형모형실험을 실시하여, 록볼트에 의한 지반 보강효과를 확인하였다. 록볼트의 긴장력에 의한 절리암반 보강효과를 확인하기 위하여 단순보를 조성하여 긴장력과 설치간격을 변수로 하였다. 굴착에 따른 모형지반 중앙하부 처짐량을 측정하여 록볼트로 보강된 보강영역의 지반변형계수를 도출하였다.

High Performance of SWIR HgCdTe Photovoltaic Detector Passivated by ZnS

  • ;안세영;서상희;김진상
    • 센서학회지
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    • v.13 no.2
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    • pp.128-132
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    • 2004
  • Short wave infrared (SWIR) photovoltaic devices have been fabricated from metal organic vapour phase epitaxy (MOVPE) grown n- on p- HgCdTe films on GaAs substrates. The MOVPE grown films were processed into mesa type discrete devices with wet chemical etching employed for meas delineation and ZnS surface passivatlon. ZnS was thermally evaporated from effusion cell in an ultra high vacuum (UHV) chamber. The main features of the ZnS deposited from effusion cell in UHV chamber are low fixed surface charge density, and small hysteresis. It was found that a negative flat band voltage with -0.6 V has been obtained for Metal Insulator Semiconductor (MIS) capacitor which was evaporated at $910^{\circ}C$ for 90 min. Current-Voltage (I-V) and temperature dependence of the I-V characteristics were measured in the temperature range 80 - 300 K. The Zero bias dynamic resistance-area product ($R_{0}A$) was about $7500{\Omega}-cm^{2}$ at room temperature. The physical mechanisms that dominate dark current properties in the HgCdTe photodiodes are examined by the dependence of the $R_{0}A$ product upon reciprocal temperature. From theoretical considerations and known current expressions for thermal and tunnelling process, the device is shown to be diffusion limited up to 180 K and g-r limited at temperature below this.

Ge 나노입자가 형성된 MOS 캐패시터의 캐패시턴스와 전압 특성 (Capacitance-Voltage Characterization of Ge-Nanocrystal-Embedded MOS Capacitors)

  • 박병준;최삼종;조경아;김상식
    • 전기전자학회논문지
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    • v.10 no.2
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    • pp.156-160
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    • 2006
  • Al2O3 층의 유무에 따른 Ge 나노입자가 형성된 MOS 구조의 캐패시터의 전압에 대한 캐패시턴스 (C-V)의 특성을 측정하였다. Al20O층이 형성된 MOS 캐패시터의 C-V 곡선은 전압의 변화에 대해 나타나는 반시계 방항의 히스테리시스 특성은 Si 기판과 Ge 나노입자 사이를 전자가 터널링하여 Ge 나노입자에 저장되었기 때문이다. Al2O3 층이 없는 MOS 캐패시터의 경우, 시계 방향의 히스테리시스 특성과 좌측으로 이동한 플랫-밴드 전압 값을 볼 수 있다. 이것은 SiO2 층에 존재하는 산소 결원 (oxygen vacancy) 으로 인한 전하 트랩이 이러한 특성을 나타냈다 할 수 있다. 또, 백색광이 C-V 특성에 미치는 영향에 대하여 논하였다.

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