MOS소자의 크기가 작아짐에 따라 gate 유전막의 두께 또한 얇아져야 한다. 두께가 얇아짐에 따라 gate 유전막으로써 기존의 SiO2는 direct tunneling으로 인해 높은 누설전류를 수반한다. 그래서 높은 유전상술르 가지는 물질들에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 그중 CVD-Ta2O5는 차세대 MOSFET소자기술에 있어서 높은 유전상수($\varepsilon$r+25)와 우수한 step coverage 때문에 각광을 받고 있는 물질중에 하나이다. 본 연구에서는 Ta2O5를 gate를 유전막으로 사용하고 RTN처리와 wet oxidation을 접목시켜 이들의 전기적인 특성을 향상시킬 수 있었다. p-형 wafer 위에 D2와 O2를 사용하여 SiO2(100 )를, NH3를 이용하여 Nitridation(10 )을 전처리로써 각각 실시하였고 그 위에 MOCVD방법으로 Ta2O5를 80 성장시켰다. 첫 번째 시편은 45$0^{\circ}C$ 10min동안 wet oxidation을 시켰고, 두 번째 시편은 $700^{\circ}C$ 60sec동안 NH3 분위기에서 RTN 처리를 하였다. 세 번째 시편은 동일조건으로 RTN 처리후 wet oxidation을 하였다. 그 후 각각의 시편을 capacitor를 제작하고 그 전기적 특성을 관찰하였다. Wet oxidation만을 시킨 시편은 as-deposited Ta2O5 시편에 비해서 -1.5V에서 누설전류는 약 2~3 order정도 감소되었고 accumulation 영역에서의 capacitance 값은 oxide층의 성장(5 )을 무시하면 거의 변화하지 않았다. RTN처리만 된 시편의 경우는 -1.5V에서 누설전류는 2~3order 정도 증가되었지만, accumulation 영역에서 capacitance 값은 거의 2qwork 증가하였다. 이 두가지 공정을 접목시킨 즉 RTN 처리후 wet oxidation 처리된 시편의 경우는 as-deposited Ta2O5 시편에 비해서 -1.5V에서 누설전류는 1 order 정도 감소하였고, accumulation 지역에서의 capacitance 값은 약 2배 증가하였다. 즉 as deposited Ta2O5 시편의 accumulation 지역의 capacitance 값은 12.8 fF/um2으로써 그 유효두께는 27.0 이었지만, RTN 처리후에 wet oxidation 시킨 시편의 accumulation 지역의 capacitance값은 21.2fF/um2으로써 그 유효두께는 16.3 이 되었다. 결론적으로 as deposited Ta2O5 시편에 RTN 처리후 wet oxidation을 실시한 결과 capacitance 값이 약 2배정도 증가하였고 누설전류는 약 1 order 정도 감소됨을 확인하였다.
CVD 텅스텐의 응력 및 접합 누설전류 특성을 조사하였다. 응력-연속 어닐링온도 의 그래프는 냉각곡선의 응력이 가열곡선의 그것보다 더 높게 나타나는 이력현상을 보인다. SiH4 환원에 의하여 증착된 텅스텐 막이 수소환원에 의하여 증착된 막보다 전반적으로 내부 응력 뿐만 아니라 열 응력도 더 큰 것으로 나타났으며 전자가 후자에 비해 실리콘 기판과의 부착특성이 불량한 것도 이러한 응력차와 유관한 것으로 생각된다. SiH4 환원에 의하여 형 성된 텅스텐 막은 상온에서 인장 응력 상태에 있으며, 온도가 증가됨에 따라 응력이 감소하 다가 $700^{\circ}C$ 부근에서 압축 응력 상태로 바뀌고, 계속 더 온도가 증가됨에 따라 압축 응력 이 급격히 증가한다. SiH4 환원에 의한 텅스텐 막의 증착 온도가 증가함에 따라 n+/p 접합 의 누설전류가 크게 증가하며, 특히 $400^{\circ}C$로 온도가 증가함에 따라 누설전류의 증가폭이 크게 나타났는데, 이것은 수소환원 반응시와 유사하게 텅스텐의 침투(encroachment)에 의 한 실리콘 소모가 그 원인이다. SiH4/WF6 유속비의 증가에 따라서도 누설전류가 증가하는 데 그 효과는 미소한 것으로 나타났다.
고유치 문제에 기초한 모드 전송선로 이론 (Modal Transmission-Line Theory: MTLT)을 이용하여 비대칭 정방형 격자로 구성된 광 도파로의 누설특성과 Bragg 조건들을 정확하게 분석하였다. 비대칭 정방형 격자로 구성된 광도파로는 Bragg 조건들에서 leaky-wave stop-band가 나타났으며, Bragg 조건 근처에서 Rayleigh-Wood 조건에 기인한 anomalies 현상이 발생함을 보였다. 또한, 주기적인 격자구조의 특성 임피던스에 기초한 종 방향 등가 전송선로를 구성하여 광 도파로의 DFB 특성을 Bragg 조건에서 분석하였다. 분석 결과, leaky-wave stop-band가 발생하는 Bragg 조건 근처에서 DFB 도파로의 반사전력이 최대가 되는 filtering 특성이 활성화되는 것을 확인하였다.
ESS의 누설전류는 PCS(Power Control System)측 누설전류와 계통불평형 전류로 인한 누설전류로 구분되는데, PCS측의 누설전류는 정상 상태 운전 시, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 스위칭의 전압 변화량과 IGBT와 방열판 사이에 존재하는 기생 커패시턴스에 의해 발생한다. 또한, 계통불평형 전류에 의한 누설전류는 불평형 부하로 인해 발생한 불평형 전류가 Yg-∆ 결선방식의 3각 철심이 적용된 태양광전원 연계형 변압기의 중성선을 통해 ESS로 유입된다. 따라서, 본 논문에서는 방열판 유도공식을 통해 산정한 기생 커패시턴스에 의하여 PCS측의 누설전류 발생 메커니즘을 제시하고 또한, 계통불평형에 의한 ESS측의 누설전류 발생 메커니즘을 제안한다. 이를 바탕으로, 배전계통 상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 배터리부, PCS부, AC전원부로 이루어진 PCS측의 누설전류 발생 메커니즘과 배전 계통부, 불평형 부하부, ESS부로 이루어진 계통불평형에 의한 ESS측의 누설전류 발생 메커니즘을 모델링하고, 누설전류의 특성을 평가한다. 상기의 모델링을 바탕으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 외함의 저항과 접지저항의 크기에 따라 PCS측의 누설전류는 7[mA]에서 34[mA]로, 계통불평형에 의한 배터리 외함으로 흐르는 누설전류는 3.96[mA]에서 10.76[mA]로 증가하여 배터리측에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.
The worldwide energy problem and global warming cause the need of alternative fuels which feature low carbon-dioxide emission and another energy source. Liquefied Petroleum Gas (LPG) is one of the alternative fuels widely used as domestic and transportational fuel. The third generation LPLi fuel supply system has merits in the increase of engine power and low emissions. The injectors used in LPLi system should overcome a leakage problem and satisfy the durability conditions. Therefore, 1000 hour durability test of the injectors was carried out throughout this research. First, the spray pattern and the penetration length of the selected injectors is graphically shown. Next, the leakage amount with respect to the injection cycle is introduced. Finally, the shapes of nozzle holder and nozzle tip after durability test was investigated by analyzing the microscopic image of the injector tip. The variation in the shape of nozzle tip mainly due to the residue of rubber materials is found to be the reason for leakage.
NRD(Nonradiative Dielectric) 가이드 내 누설파(leaky wave)를 줄이기 위해 최근 주기 구조를 도입한 모델이 제안되었다. 그러나 NRD 가이드 내의 주기구조에 대한 상세한 특성 해석은 아직 이루어지지 않았다. 따라서 본 논문에서는 FDTD(Finite Difference Time Domain) 기법을 이용하여 주기 구조를 삽입한 NRD 가이드의 전파 특성을 해석하고자 한다. 해석 결과는 주기 구조의 모델 변화. 즉 공기층의 크기, 간격 개수 등에 따라서 누설이 어떻게 변화하는 지를 보여준다.
본 논문에서는 현재 당사에서 GIS 제조업체로서 당사의 제품에 대한 예방진단 시스템을 구축한다는 계획의 일환으로서 진행하고 있는 신가평/신태백 765kV 변전소의 800kV/362kV GIS용 피뢰기 누설전류 측정장치 개발에 대한 전반적인 개요와 진행 상황에 대해서 기술하도록 한다. 우선, 피뢰기의 일반적인 열화 특성에 관해서 고찰하며, 개발된 피뢰기 누설전류측정장치의 시스템 구성도를 통해서 미소전류에 대한 신호처리기법을 소개한다. 또한, 본 장치를 개발함에 있어서 진행된 전자기 적합성(Electromagnetic Compatibility) 시험 및 절연 내력 시험에 대해서 서술하며, 시험 전, 후의 입 출력 특성을 확인함으로서 제품의 신뢰성을 검증하도록 하였다.
Er(NO$_3$)$_3$.5$H_2O$, Mn($CH_3$$CO_2$)$_2$.4$H_2O$를 출발원료로 사용하여 졸-겔법으로 제조한 ErMnO$_3$박막의 열처리 온도 및 기판 배향성에 따른 박막 배향성과 누설 전류 특성에 관하여 연구하였다. ErMnO$_3$박막은 75$0^{\circ}C$ 이하의 온도에서 1시간 열처리 시비정질상태였으나, 78$0^{\circ}C$ 이상의 온도에서 hexagonal pahse인 ErMnO$_3$로 결정화되었다. 열처리 온도가 증가할수록 기판 배향성과 무관하게 모든 방향으로 결정이 성장함을 알 수 있었다. 결정화 정도와 결정 성장 축에 따라 누설 전류 값이 변화함을 알 수 있었고, 80$0^{\circ}C$에서 열처리한 시편에서는 누설 전류 변화가 비선형적인 경향으로 증가하였으며, $10^{-5}$ A/$ extrm{cm}^2$ 이하로 유지되었다.
154kV송전용 자기현수애자 오손특성을 구하기 위하여 자체 제작된 챔버 내에서 3개의 자기애자를 현수하여 누설전류파형의 변화를 관찰하였다. 154kV 송전용자기 애자의 신뢰성평가를 위하여 ESDD 레벨에 따른 누설전류 파형 및 최대값 변화양상을 단계적 승압을 통하여 파형을 계측하였다. ESBD 레벨에 따른 누설전류 파형의 최대값이 아크방전의 영향이 없을 경우는 일정한 규칙으로 증가하였고, ESDD레벨이 높아지면서 아크방전의 발생은 주파수 분석을 통한 고조파성분의 변화양상을 볼 수 가 있다.
저전압용 절연체로 사용되는 유기절연재료는 누설전류에 의하여 탄화되는 경우 고유한 탄화특성을 나타낸다. 그러므로 유기절연재료의 탄화특성을 이용함으로써 유기절연재료의 표면을 흐르는 누설전류로 인한 전기화재를 규명하는 것이 가능하다. 이와 같은 탄화특성을 이해하기 위하여 본 논문에서는 대표적인 유기절연체로 알려진 페놀수지, PVC, 그리고 아크릴수지를 누설전류에 의하여 탄화시키는 실험을 수행하고 시료의 탄화패턴과 적외선 흡광 스펙트럼을 분석하였다. 탄화패턴 분석에 의하면 페놀수지는 열경화성 성질 때문에 소위 'spider-leg'의 탄화패턴이 형성된다. 페놀수지와 다르게 PVC와 아크릴 수지의 표면에서는 열가소성 성질 때문에 탄화원인을 규명할 수 있을 정도의 분명한 탄화패턴을 관찰하기 어렵다. 이 경우 적외선 흡광 스펙트럼의 분석을 통하여 누설전류로 인하여 탄화된 시료의 특성을 규명할 수 있다 분석결과, 누설전류에 의해 탄화된 PVC의 경우에 파수 $3,400[cm^{-1}]$, $1,618[cm^{-1}]$에서 흡광피크가 검출되었으며 이것은 탄화원인을 규명할 수 있는 중요한 인자가 될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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