• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제37권8호
• /
• pp.33-44
• /
• 2000

고전압 전류 특성의 낙뢰는 안테나를 통해 지상에 설치된 이동 통신 기지국으로 도입될 수 있으며, 이를 방지하기 위한 장치가 서지 어레스터이다. 본 논문에서는 서지 어레스터의 개념, 종류, 동작 원리, 설계 및 제작 등을 검토하고, 이를 기반으로 현재 국내외에서 이용되고 있는 이동 통신 서비스인 셀룰라, GSM 및 PCS 등과 차세대 이동 통신 서비스인 IMT-2000의 기지국에 적용 가능한 서지 어레스터들을 설계하였다. 초기 설계된 서지 어레스터들은 고주파 3차원 구조 시뮬레이터 상에서 특성 예측을 위한 컴퓨터 모의 실험과 서지 어레스터의 전자기적 특성 개선을 위한 내부 구조 최적화 작업이 수행되었다. 서지 어레스터의 최종 설계도를 기반으로 실제 IMT-2000 기지국용 4분의 1 파장 단락 스터브 방식의 서지 어레스터를 제작하였으며, 전자기적 전송 특성 측정과 낙뢰 전달 테스트를 수행하여 제작된 서지 어레스터의 성능을 측정하였다. 측정 결과, 전압 정재파 비는 1.05 이하, 삽입 손실은 -0.035 dB이하, 상호변조 특성은 -150 dBc 이하의 특성을 얻었으며, 잔여 전압 특성은 7∼ll V 정도의 특성을 보였다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.39-47
• /
• 2000

본 논문에서는 입력전류 추정에 의한 전밥형 PWM 컨버터의 정상상태 및 과도상태 특성을 개선하기 위하여 정현추종제어기를 제안한다. 그리고, 입력전류의 추정방법과 제어기의 구성에 대해서 논의된다. DC 출력전압은 PI제어기로 제어되며, AC 입력전류를 직접추총 제어하는 정현추종 전류제어기가 입력전류 제어기로 사용된다. 정현추종 전류제아기는 좌표변환 알고리즘 없이 사용가능 하므로 제어계를 간소화 할 수 있다. 입력전류 제어계의 전달함수로부터 입력전류의 정상상태오차가 0이 되고, 입력전압의 동에 대해서도 제안한 제어계는 영향을 받지 않는다는 것을 알 수 있다. 아울러 제안한 방법에 대한 타당성이 시뮬레이션 및 부하, 입력 전압 변동에 대한 실험결과로부터 확인할 수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.162-162
• /
• 1999

초고주파 집적회로의 핵심소자로 각광을 받고 있는 GaAs MESFET(MEtal-emiconductor)은 게이트 형성 공정이 가장 중요하며, WNx 내화금속을 이용한 planar 게이트 구조의 경우 임계전압(Vth:threshold voltage)의 균일도가 우수할 뿐만 아니라 특히 Side-wall을 이용한 self-align 게이트는 소오스 저항을 줄일 수 있어 고성능의 소자 제작을 가능하게 한다.(1) 본 연구의 핵심이 되는 Side-wall을 형성하기 위하여 PECVD법에 의한 SiOx 박막을 증착하고, 건식식각법을 이용하여 SiOx side-wall을 형성하였다. 이 공정을 이용하여 소오스 저항이 낮고 임계전압의 균일도가 우수한 고성능의 self-aligned gate MESFET을 제작하였다. 3inch GaAs 기판상에 이온주입법에 의한 채널 형성, d.c. 스퍼터링법에 의한 WNx 증착, PECVD법에 의한 SiOx 증착, MERIE(Magnetic Enhanced Reactive Ion Etcing)에 의한 Side-wall 형성, LDD(Lightly Doped Drain)와 N+ 이온주입, 그리고 RTA(Rapid Thermal Annealing)를 사용하여 활성화 공정을 수행하였다. 채널은 40keV, 4312/cm2로, LDD는 50keV, 8e12/cm2로 이온주입하였고, 4000A의 SiOx를 증착한 후 2500A의 Side-wall을 형성하였다. 옴익 접촉은 AuGe/Ni/Au 합금을 이용하였고, 소자의 최종 Passivation은 SiNx 박막을 이용하였다. 제작된 소자의 전기적 특성은 hp4145B parameter analyzer를 이용한 전압-전류 측정을 통하여 평가하였다. Side-wall 형성은 0.3$\mu\textrm{m}$ 이상의 패턴크기에서 수직으로 잘 형성되었고, 본 연궁에서는 게이트 길이가 0.5$\mu\textrm{m}$인 MESFET을 제작하였다. d.c. 특성 측정 결과 Vds=2.0V에서 임계전압은 -0.78V, 트랜스컨덕턴스는 354mS/mm, 그리고 포화전류는 171mA/mm로 평가되었다. 특히 본 연구에서 개발된 트랜지스터의 게이트 전압 변화에 따른 균일한 트랜스 컨덕턴스의 특성은 RF 소자로 사용할 때 마이크로 웨이브의 왜곡특성을 없애주기 때문에 균일한 신호의 전달을 가능하게 한다. 0.5$\mu\textrm{m}$$\times$100$\mu\textrm{m}$ 게이트 MESFET을 이용한 S-parameter 측정과 Curve fitting 으로부터 차단주파수 fT는 40GHz 이상으로 평가되었고, 특히 균일한 트랜스컨덕턴스의 경향과 함께 차단주파수 역시 게이트 바이어스, 즉 소오스-드레스인 전류의 변화에 따라 균일한 값을 보였다. 본 연구에서 개발된 Side-wall 공정은 게이트 길이가 0.3$\mu\textrm{m}$까지 작은 경우에도 사용가능하며, WNx self-align gate MEESFET은 낮은 소오스저항, 균일한 임계전압 특성, 그리고 높고 균일한 트랜스 컨덕턴스 특성으로 HHP(Hend-Held Phone) 및 PCS(Personal communication System)와 같은 이동 통신용 단말기의 MMICs(Monolithic Microwave Integrates Circuits)의 제작에 활용될 것으로 기대된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.447-447
• /
• 2013

최근 전자산업의 발전으로 차세대 디스플레이 소자로 산화물반도체가 주목받고 있다. 산화물 반도체는 저온공정, 높은 이동도 및 투과율을 가지기 때문에 이러한 공정이나 물성 측면에 있어 기존의 a-Si, LTPS 등을 대채할 만한 소자로서 연구가 활발이 이루어지고 있다. 특히 고해상도 및 고속구동이 진행됨에 따라 높은 이동도의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 IGZO 산화물 반도체 박막트랜지스터의 이동도 개선을 위해 나노입자를 사용하였다. 게이트전극으로 사용된 Heaviliy doped P-type Si 기판위에 200 nm의 SiO2 절연층을 성장시킨 후, 채널로 작동하기 위한 IGZO 박막을 증착하기 전에 10~20 nm 크기의 니켈, 금 나노입자를 부착시켰다. 열처리 온도는 $350^{\circ}C$, 90분동안 진행하였고, 100 nm의 알루미늄 전극을 증착시켜 TFT 소자를 제작하였다. TFT 소자가 동작할 시, IGZO 박막 내부의 전자들은 게이트 전압으로 인해 하부로 이동하여 채널을 형성, 동시에 드레인 전압으로 인한 캐리어들의 움직임으로 인해 소자가 동작하게 된다. 본 연구에서는 채널이 형성되는 계면 부근에 전도성이 높은 금속 나노입자를 부착시켜 다수 캐리어인 전자가 채널을 통과할 때 전류흐름에 금속 나노입자들이 기여하여 전기적 특성의 변화에 어떠한 영향을 주는지 연구하였다. 반응시간을 조절하여 기판에 붙는 나노입자의 밀도 변화에 따른 특성과 다양한 크기(5, 10, 20 nm)를 갖는 금, 니켈 나노입자를 포함한 IGZO TFTs 소자를 제작하여 전달특성, 출력특성의 변화를 비교하였고, 실질적인 채널길이의 감소효율과 캐리어 이동도의 변화를 비교분석 하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
• /
• pp.777-779
• /
• 2003

본 논문에서는 main gate와 side gate를 갖는 double gate MOSFET의 C-V 특성을 조사하였다. Main gate 전압을 -5V에서 ＋5V까지 변화시킴으로써 main gate 길이가 50nm이고, side gate 길이가 70nm인 MOSFET의 C-V 특성을 조사하였다. 또한, Main gate 길이가 50nm인 double gate MOSFET의 side gate의 길이를 40nm에서 90nm로 변화시키면서 C-V 곡선을 비교ㆍ분석하였다. Side gate 길이가 줄어들수록 전달컨덕턴스는 증가하고, 커패시턴스는 감소하는 경향을 나타내었다. 게이트 전압이 1.8V일 때, side gate의 영향으로 C-V곡선에 굴곡이 나타났으며, 소자의 특성 분석을 위해 ISE-TCAD를 사용하여 시뮬레이션 하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제41권5호
• /
• pp.143-152
• /
• 2004

새로운 구성의 저전력 광대역 바이폴라 전류 콘베이어(CCII)를 제안하고 이것을 이용한 유니버셜 계측 증폭기(UIA)를 설계하였다. 설계된 CCII는 정확한 전류 및 전압 전달특성과 낮은 전류 입력단자의 임피던스를 위해 종래의 AB급 CCII의 회로에 적응성 전류 바이어스 회로를 사용하였다. 설계된 UIA는 제안한 2개의 CCII와 4개의 저항기만으로 구성되며, 입력 신호의 선택과 저항기의 사용에 따라, 3가지 종류의 계측 증폭기를 실현할 수가 있다. 시뮬레이션 결과, 제안한 CCⅡ는 2.0Ω의 전류 입력 임피던스를 갖고, 이 CCII를 전압 증폭기로 응용할 때 0에서 50㎑까지의 주파수 범위에서 최대 60㏈의 이득을 갖고 있다는 것을 확인하였다. 또한, -100㎃에서 100㎃까지의 전류 범위에서도 우수한 전류 폴로워 특성을 갖고 있다는 것을 확인하였다. 설계된 UIA는 저항기의 정합에 관계없이 3가지 계측 기능을 갖고 있다는 것을 확인하였다. 완전-차동 전압 계측 증폭기로 사용할 때 0에서 100㎑까지의 주파수 범위에서 40㏈의 전압 이득을 갖고 있다. 공급 전압 ±2.5V에서 CCII와 UIA의 전력 소비는 각각 0.75㎽와 1.5㎽이다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제22권12호
• /
• pp.29-35
• /
• 2008

본 논문에서는 부하전류의 급격한 변화에도 안정적인 출력진압을 얻기 위하여 강압쵸퍼의 전압제어 기를 개선하는 방법으로 부하전류 전향보상기를 제시하였다. 제시된 부하전류 전향보상기의 특성을 확인하기 위해 메이슨(Mason)의 이득공식을 이용하여 기존의 전압제어기가 포함된 전체 시스템의 전달함수와 부하전류 전향보상기가 추가된 전체 시스템의 전달함수를 각각 근궤적선도와 보드선도 상에서 비교하였다. 그 결과 시스템의 극점이 개선되고, 공진주파수에서의 첨두값의 크기 및 절점주파수의 위상여유가 양호한 것을 확인하였다. 따라서, 제시된 제어기법이 강압쵸퍼의 정상상태 및 동특성을 향상시키고 출력에 나타나는 외란에 의한 영향을 감소시킨 것을 확인할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
• /
• pp.2140-2142
• /
• 2002

본 논문에서는 디젤발전기의 병렬운전에 대해 소개하고 병렬운전을 수행하기 위한 조건들을 확인한다. 먼저 디젤발전기의 전달함수를 검토하고 디젤발전기의 특성을 용량별로 분석하여 일반화하며 주파수제어기를 설계한다. 계기용변류기(CT: current transformer)와 계기용변압기(PT: potential transformer)를 이용한 전류, 전압측정 회로를 설계하고 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검토하고 3상 전력과 주파수를 제어하는 병렬운전제어기의 설계 방안을 제안한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.123-124
• /
• 2016

LLC 컨버터는 동작범위에 따라 특성이 바뀌는 전달함수로 인해 제어기 설계와 최적화에 어려움이 따른다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 새로운 방식의 전하제어를 제안한다. 먼저, 소신호 등가모델을 분석해 공진 캐패시터 전압이 공진 전류와 같은 위상을 가진다는 것을 보인 후, 캐패시터가 resettable integrator가 될 수 있음을 밝힌다. 이를 바탕으로 디지털 구현에 적합한 전하제어를 제안한다. 그리고 실험을 바탕으로 제안한 제어의 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.293-294
• /
• 2016

태양광 발전 시스템은 그 필요성이 늘어남에 따라 다양한 연구가 진행되고 있다. 기존에 태양광 발전 제어 방식인 스트링 방식이나, 마이크로 컨버터 같은 방식 이외에도 그늘짐 등으로 인해 발생한 태양광 모듈의 전력 차이만을 부담하는 컨버터를 이용한 차동 전력 조절 방식도 연구가 되고 있다. 차동 전력조절기는 담당하는 전력이 적고, 스트링 컨버터를 통해 많은 전력이 전달이 되어 기존의 방식 보다 효율이 높다. 하지만, 태양광 모듈 MPPT 전압으로 부터 DC_link 전압만큼의 승압이 필요하다. 따라서, 고승압, 고효율 컨버터를 차동 전력 조절기로 사용을 하면 기존의 차동 전력 방식보다 더 나은 동작 특성을 가질 수 있다. 따라서 본 논문에서는 차동 전력 조절기로 고승압의 컨버터 토폴로지를 사용하여, 기존의 방식보다 고효율을 유지하면서 차동 전력 조절기의 기능을 수행하는 구조를 제안한다.