• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.16-16
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• 2009

발광다이오드 (Light-Emitting-Diode, LED)의 균일한 전류분포, 높은 광출력 및 내부양자효율 확보를 위해서는 활성영역으로의 균일한 전류주입이 필수적이며 이를 위해서는 최적화된 전극패턴 설계가 매우 중요하다. 따라서 현재까지지도 균일한 전류확산을 위한 전극 패턴 설계에 많은 연구가 다각도로 진행되고 있으며, 전극 패턴에 따른 LED의 성능향상 또한 보고되고 있다. 전극패턴과 더불어 중요시 되는 것은 바로 전류주입에 필수적인 전극 패드이다. 최근에는 LED가 대면적화 되어감에 따라, 패드의 개수가 증가하고 그 위치에 따른 영향력 및 중요성 또한 높아지고 있다. 본 연구에서는 동일한 전극 패턴을 갖는 Planar LED에서의 전류확산 극대화를 위한 패드의 위치에 따른 전기적 및 광학적 특성에 대해 연구하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.253-259
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• 2003

본 논문에서는 4개의 다이폴 소자를 원형으로 배열하고 중심 축에 급전용 다이폴 소자를 설치한 원형 배열 다이폴 안테나의 전류분포, 방사 지향성 및 이득에 관한 기본 특성을 검토하고 있다. 이론해석으로서는 원형으로 배열된 다이폴 소자애 흐르는 미지 전류분포에 관한 연립 적분방정식을 유도하고 적분방정식의 해를 구분적 정현함수를 사용한 Galerkin의 모멘트 법으로 구하고 있다. 이론해석의 결과, 원주상에 배열한 인접하는 2개의 소자를 단락하면 원주반경 d=0.3lλ에서 7.8 dBi의 최대 전력이득이 얻어진다. 방사 지향성의 계산결과를 Preston 등의 결과와 비교하여 이론해석의 타당성도 확인하고 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.226.1-226.1
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• 2014

이온빔 소스는 반도체 및 디스플레이 공정에 있어, 표면 에칭 및 증착 등 여러 응용 분야에 활발히 이용되고 있다. 본 연구에 사용된 원형 이온빔 소스는 선형 이온빔 소스의 가장자리에서의 특성 분석을 위해 제작되었으며, 높은 직류전압과 자기장 공간에서 플라즈마를 방전시키고 발생된 이온들을 가속시켜 높은 에너지의 이온빔을 발생시킨다. 이온빔 특성 분석을 위해 전위지연 탐침과 패러데이 탐침을 개발하였다. 전위지연 탐침은 격자판에 전압을 인가하여 선택적으로 이온을 수집하고, 이온의 에너지분포함수를 측정한다. 패러데이 탐침은 이온 수집기와 가드링으로 구성되어 수집기 표면에 일정한 플라즈마 쉬스를 형성하여 정확한 이온전류밀도를 측정한다. 본 연구에서는, 아르곤 기체를 이용하여 기체유량(8~12 sccm) 및 방전전압(1~2 kV)에 따라 방전전류 16~54 mA, 소모전력 16~108 mW의 특성을 보였다. 운전압력은 0.4~0.54 mTorr이며, 이온소스로부터 18 cm 거리에서 이온전류밀도와 이온에너지분포를 측정하였다. 또한, 중공음극선을 이용하여 인위적으로 전자를 이온 소스에서 발생된 플라즈마에 공급하고 이온빔 및 플라즈마의 특성 변화를 위 시스템에서 분석하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.823-829
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• 2003

고주파용 마이크로스트립 선로의 모델링에 필수적인 인덕턴스의 빠른 추출을 위해서 고속화 알고리즘(fast mutilpole method)과 결합된 적응 PEEC 격자분할법(adaptive PEEC grid refinement algorithm)을 제안하였다. 격자의 세분화는 마이크로스트립 선로의 구조와 사용주파수에 따른 전류분포에 적합하도록 이루어졌는데, 이 적응 격자는 주로 전류분포가 높은 영역에서 더 세분화된다. 이 기법을 이용하여 마이크로스트립 선로의 인덕턴스를 구하였고, 계산결과는 빠르게 수렴하여 계산시간과 격자 수를 줄이는데 효율적임을 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.231-231
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• 1999

PDP(Plasma Display Panel)는 21세기 디스플레이 시장을 대체할 차세대 디스플레이 장치로서 넓은 시야각, 얇고, 가볍고, 메모리기능이 있다는 여러 가지 장점들을 가지고 있지만 현재 고휘도, 고효율, 저소비전력 등의 문제점들을 해결하여야 한다. 이러한 문제점들의 해결을 위해서는 명확한 미세방전 PDP 플라즈마에 대한 정확한 진단 및 해석이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 미세 면방전 AC-PDP 플라즈마의 기초 변수들 (플라즈마 밀도 & 온도, 플라즈마 뜬 전위, 플라즈마 전위 등의 측정을 통해 고휘도, 고효율 PDP를 위한 최적의 방전환경을 알아내는 데 있다. 일반적으로 전자의 밀도는 방전전류에 비례하는 관계를 보인다. 전류에 대해 방전전압이 일정하다면 전자밀도가 커짐에 따라서 휘도는 포화되며 상대적으로 휘도와 전류의 비로 표시되는 발광효율은 감소하게 된다. 반면 전자밀도가 상당히 작다면 휘도는 전자밀도에 비례하고 효율은 최대값을 보인다. 따라서 미세구조 PDP에서 휘도와 발광효율, 양쪽에 부합하는 최적의 방전환경을 플라즈마 전자밀도와 온도의 측정을 통해서 해석하는 것이 필요하다. 본 실험에서는 방전기체의 종류와 Ne+Xe 방전기체의 조성비에 따른 플라즈마 밀도, 온도의 공간적인 분포특성을 진단하기 위해서 초미세 랑뮈에 탐침(지름: 수 $mu extrm{m}$)을 제작하였다. 제작된 초미세 탐침을 컴퓨터로 제어되는 스텝핑모터를 장착한 정밀 X, Y, Z stage에 부착하여서 수 $\mu\textrm{m}$간격의 탐침 삽입위치에 따라서 미세면방전 AC-PDP의 플라즈마 밀도 및 온도분포 특성을 진단하였다. PDP 방전공간에 초미세 랑뮈에 탐침을 삽입해서 -200~+200V의 바이어스 전압을 가해준다. 음의 바이어스 전압구간에서 이온 포화전류를 얻어내어 여기서 플라즈마 이온 밀도를 측정하고 양의 바이어스 전압구간에서 플라즈마 전자온도를 측정하면 미세면방전 AC-PDP 플라즈마의 기초 진단이 가능하다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제31권1호
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• pp.84-98
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• 2012

이 연구는 전하 이동을 강조한 튜토리얼을 통하여 초등 교사의 전기 개념 변화를 분석하고, 초등 교사 교육을 위한 시사점을 얻는데 있다. 튜토리얼은 사전검사, 워크시트, 사후검사로 구성되었고, 내용은 두 개의 대범주인 정전기 영역과 전류 영역으로 이루어졌다. 현직 초등 교사 68명에게 튜토리얼을 적용하고 선택형 질문지, 사전 검사, 사후 검사, 워크 시트, 튜토리얼 과정 녹화 전사본 및 면담을 통하여 초등 교사의 전기 개념 변화를 분석하였다. 연구 결과, 교사들은 도체와 부도체의 전기적 특성에 대해 이해하게 되었는데, 마찰과 유도, 접촉에서 전하들의 움직임을 고려하고 설명할 수 있게 되었다. 그러므로 대전과 전류를 혼동하는 어려움이 해소되었다. 열린 회로에서는 전압을 전하가 받는 힘을 고려하여 이해할 수 있게 되었고, 축전기를 통해 일시적 전하의 이동을 설명할 수 있었다. 이것은 전압이 전류의 결과라는 오개념을 과학적 개념으로 바꾸는데 중요한 역할을 하였다. 닫힌 회로에서는 전구 양단에 쌓이는 전하들의 분포를 강조함으로써 회로에서 전류가 소모되지 않고 일정함을 이해하게 되었고, 직렬과 병렬에서도 각 회로에서 전구 양단의 전하들의 분포를 고려함으로써 회로에 따라 전지의 역할이 달라짐을 이해할 수 있게 되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.50-50
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• 2010

최근 InGaN 양자우물구조에 기초한 청색, 녹색 반도체 발광다이오드 (LED)는 장수명, 고효율, 친환경이라는 장점 때문에 다양한 응용에 사용되기 시작하고 있다. 이러한 가시광 LED들이 고휘도 조명용 광원으로 사용되기 위하여서는 많은 효율향상이 이루어 져야 한다. 이를 위하여서는 LED의 성능을 나타내는 각종 효율들을 상호 분리하여 측정할 수 있어야 한다. 그러나, 아직 이러한 LED 효율을 상호 분리하여 측정할 수 있는 기술들이 아직 정립되어 있지 않은 관계로, 대부분은 실험적으로 찾아 가는 경험론걱인 방법에 의존하고 있다. 한양대학교에서는 LED의 각종 효율들을 상온에서 상호 분리 측정할 수 있는 기술을 세계에서 처음으로 개발하였다. 본 논문에서는 효율분리 측정 기술을 소개하고, 이를 토대로 가시광 LED의 각종 효율들을 증대 시킬 수 있는 방안에 대하여 소개한다. LED의 효율은 주입된 전자 가운데 몇%가 광자로 변환되는가를 나타내는 내부양자효율(IQE)과 활성층에서 생성된 광자 가운데 몇 %가 LED chip 외부로 나오는 가를 나타내는 광추출효율(LEE)에 의하여 정하여 진다. IQE는 주로 결정성장상태에 의하여, LEE는 주로 소자구조에 의하여 정하여 진다. 한편 LED의 광출력 및 신뢰성 향상을 위하여서는 LED 췹내에서의 전류 분포 및 전계분포를 매우 균일 하게 유지하는 것이 중요하다. 그러나, 실제 제작된 LED에서는 공간적인 비대칭으로 인하여 전류가 국부적으로 집중되어 흐르는 현상, 즉 전류집중현상이 발생하게 된다. 본 발표에서는 IQE와 LEE를 순수 실험적으로 분리 측정할 수 있는 방법, 전류집중현상을 측정하고 제어 할 수 있는 방법등을 소개한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.106.2-106.2
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• 2013

본 논문은 반도체 및 평판 디스플레이 생산공정에서 가동되고 있는 건식 진공펌프들의 정밀 상태진단 및 예지 보수를 위한 pump monitoring system (PMS)의 제품화에 필요한 프로그램의 개발 내용을 소개한다. 본 연구에서 소개하는 건식 진공펌프들의 정밀 상태진단 및 예지보수기법은 PCT 특허 2 건으로 이미 등록된 내용이며, 본 논문은 이들 기법의 실제 구현에서 직면하는 기술적 문제점과 극복 방안을 제시한다. 본 논문에서는 현재 반도체 공정에 사용되고 있는 건식 진공펌프들로부터 측정하는 다중 상태변수들의 조사 결과를 소개한다. 이들 상태변수 측정치들이 갖는 개략적 특성을 통계적 분포함수로 분석한 결과를 우선 보인다. 특히 펌프 구동모터들의 소비 전류신호는 두 평균값에 대한 분포 즉 두 종의 분포함수를, 그리고 온도, purge gas 유량, 배기구 압력 등은 정상적 평균값에 대한 한나의 분포를 보였다. 따라서 구동모터들의 소비전류의 분포 즉 두 상하 수준('low and high' current level)에 따라 batch data를 구분하는 방법의 개발이 필요하였다. 본 연구에서는 step 함수형 eigenvector를 적용하여 소비전류 신호의 상하수준 천이 영역과 방향을 동시에 인식할 수 있는 기법을 개발 적용하였으며, 3300회의 배출가스 부하에 변화에 대한 천이 영역과 방향을 인식에 하나의 실패도 보이지 않음을 확인하였다. 기존의 측정 상태변수에는 회전기계류의 정밀 상태진단 및 예지보수에 핵심적인 기계진동 측정용 진동센서를 포함하고 있지 않은 기술적 문제점이 발견되었다. 기존 진동센서들의 높은 가격 뿐 아니라 진동센서의 출력신호를 저/중/고역 주파수 대역의 실효치로 환산하는 기술적 한계 때문에 진공펌프 상태진단에 아직 사용하고 있지 않고 있다. 본 연구에서는 진동선서 비용의 저감화 방안뿐 아니라 로터 회전 대역(250Hz 이하 저주파 영역), 베어링 진동 대역(250 Hz~2.5 kHz의 중간 주파수 영역), 그리고 기어 진동 대역(2.5 kHz~10 kHz 주파수 영역)별 실효치를 실 시간 측정할 수 있는 진동측정 모듈의 제품화 모델을 개발하였다. 개발 제품의 성능 뿐 아니라 현장 시험결과를 소개한다. 마지막으로 본 연구팀이 개발한 PCT 특허 2 건에 포함된 건식 진공펌프들의 정밀 상태진단 및 예지보수기법에 대한 현장 시험결과를 간략히 소개한다.

• 한국진공학회지
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• 제6권3호
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• pp.194-199
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• 1997

Al/a-Si:H/Mo 구조의 MIM(Metal-Insulator-Metal) antifuse를 제작하여 antifuse의 I-V 특서을 조사하고, 온저항의 분포를 구하였다. 제작된 antifuse의 누설전류는 1pA/$\mu\textrm{m}^2$이하였고, 프로그래밍 전압은 10~11V 내에 분포하였다. 프로그램 후 온저항은 대부분 10~20 Ω이었고, 20%정도는 100$\Omega$이상의 분포도를 보였다. 이러한 온저항 분포의 편차와 저항값을 줄이기 위해 이미 프로그램된 antifuse에 다시 전류를 주입하는 재 프로그래밍 방법을 시도 하였다. 이 방법을 통하여 100$\Omega$이상의 온저항을 가지는 antifulse를 다시 50$\Omega$이하로 낮출 수 있었다. 재 프로그래밍 방법을 사용한 antifuse는 한번만 프로그래밍 했을 때 보다 더욱 더 균일하고 낮은 온저항 분포를 가졌다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.95-95
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• 2013

박막 공정 기술은 반도체 및 디스플레이뿐만 아니라 대부분의 전자소자에 적용되는 매우 중요한 기술이다. 그 중, 마그네트론 스퍼터링 공정은 플라즈마를 이용하여 금속 및 세라믹 등의 벌크 물질을 박막으로 증착 가능한 가장 널리 사용되는 방법 중의 하나이다. 하지만, Fe, Co, Ni 같은 강자성체 재료는 공정이 불가능하며, 스퍼터링 타겟 효율이 40% 이하이고, 제한적인 방전압력 범위 및 전류 상승에 의한 높은 전압 인가 제한이 있다는 단점이 있다. 본 연구에서 사용된 고밀도 플라즈마 소스를 적용한 고효율 스퍼터링 시스템은 할로우 음극을 이용한 원거리에서 고밀도 플라즈마를 생성하여 전자석 코일을 통해 자석이 없는 음극으로 이온을 수송시켜 스퍼터링을 일으킨다. 따라서 강자성체 재료의 스퍼터링이 가능하며, 90% 이상의 타겟 사용 효율 구현 및 기존 마그네트론 스퍼터링 대비 고속 증착이 가능하다. 또한, $10^{-4}$ Torr 압력영역에서 방전 및 스퍼터링이 가능하다. 타겟 이온 전류를 타겟 인가 전압과 관계없이 0~4 A까지, 타겟 이온 전류와 상관없이 타겟 인가 전압을 70~1,000 V 이상까지 독립적으로 제어가능하다. 또한 TiN과 같은 질소 반응성 공정에서 반응성 가스인 질소를 40%까지 넣어도 타겟에 수송되는 이온의 양에 영향이 없다. 할로우 음극 방전 전류 40 A에서 발생된 플라즈마의 이온에너지 분포는 55 eV에서 가우시안 분포를 보였으며, 플라즈마 포텐셜인 sheath drop은 74 V 였다. OES를 통한 광학적 진단 결과, 전자석에 의한 이온빔 초점에 따라 플라즈마 이온화율을 1.8배까지 증가시킬 수 있으며, 할로우 음극 방전 전류가 60~100 A로 증가하면서 플라즈마 이온화율을 6배까지 증가 가능하다. 또한, 타겟 이온 전류와 관계없이 타겟 인가 전압을 300~800 V로 증가시킴에 따라 Ar 이온 밀도의 경우 1.4배 증가, Ti 이온 밀도의 경우 2.2배 증가시킬 수 있었으며, TiN의 경우 증착 속도도 16~44 nm/min으로 제어가 가능하다.