• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2002.11a
• /
• pp.40-42
• /
• 2002

본 논문은 AC PDP의 유지방전 구간에서 전하 제어를 통하여 저전압 구동과 고발광효율을 구현하기위한 새로운 구동 방식을 소개하고, 이 구동방식에 대한 실험결과 및 특성을 소개한다. 이 방식은 패널에 전원을 직접 인가하는 대신 외부 저장 커패시터에 연결하며 여기에 충전된 전압을 LC 공진을 통하여 중간 저장 커패시터를 충전하고 이 중간커패시터에 충전된 제한된 전하로 패널을 간접적으로 구동하는 방식으로, 기존의 방법보다 패널을 방전시키기 위한 전원의 공급 전압을 절반으로 낮출 수 있으며, 패널에 방전 시 공급되는 전력을 제한함으로서 발광효율을 개선할 수 있다. 전하 제어 구동 방식을 4인치 패널에 적용하여 실험한 결과 107V의 낮은 전압의 전원으로 안정된 방전을 유지할 수 있었으며, 1.28 lm/W의 높은 발광효율을 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2018.06a
• /
• pp.134-134
• /
• 2018

반데그라프 발전기는 큰 전위차를 생성하고 입자를 가속시키기 위해 발명된 정전기 발생기이다. 현재 반데그라프 발전기는 사이클로톤의 개발 이후 입자 가속 목적으로 주로 사용되고 있지는 않지만 접촉 전하 생성, 전달, 및 축적을 가능하게 하는 전하 운반 시스템에 기반하여 간단한 구조로 직류를 발생시킬 수 있는 점은 주목할만하다. 특히, 최근 경량성, 고효율 발전 등의 장점으로 에너지 하베스팅 분야에서 많은 관심을 받고 있는 마찰전기 에너지 하베스팅 기술 분야에서는 최근, 높은 에너지 저장 효율을 위해 직류 발생이 가능한 마찰전기 에너지 발전 소자에 대한 연구들이 진행되고 있다. 그러나 전하 운반 시스템을 기반으로 한 마찰 전기 직류 발전기에 대한 연구는 거의 이루어 지지 않았으며, 보고된 몇 연구에서는 저 전류, 고 임피던스 및 저효율과 같은 반데그라프 발전기의 구조적 및 물질적 한계를 극복하지 못했다. 또한 마찰에 의해 발생하는 마모에 의한 출력 감소 또한 해결되지 못한 문제이다. 따라서 뛰어난 마찰전기 특성과 함께 우수한 내마모성을 가지는 폴리머에 기반하여 기존의 한계를 극복 한 전하 운반 시스템 기반 마찰 전기 직류 발전기를 제안한다.

• Journal of the Korean Chemical Society
• /
• v.49 no.1
• /
• pp.78-82
• /
• 2005

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.02a
• /
• pp.287-287
• /
• 2010

휴대용 기기의 사용이 증가하면서 배터리의 고용량화와 소형화가 요구되고 있다. 특히 내시경 캡슐과 같은 의료용 센서 기기에서는 소형화가 매우 중요하며 인체에 해로운 액체전해질이 들어가지 않는 것이 바람직하다. 최근 무선센서, RFID 태그, 스마트 카드 등을 위하여 고체전해질을 사용하는 박막 마이크로 배터리가 개발되고 있으나, 에너지 저장용량이 작아 응용분야가 제한적이다. Si wafer 위에 형성된 고단차의 3차원 구조 위에 박막 배터리를 형성한다면 표면적 증가에 의해 에너지 저장용량 역시 크게 증가할 것이며, Si 기반의 반도체, 디스플레이, 태양전지 등과 쉽게 집적이 가능할 것이다. 본 연구에서는 펄스 레이저 증착법(Pulsed Laser Deposition)으로 리튬 배터리의 cathode 물질인 $LiCoO_2$를 박막으로 제조하고 그 특성을 연구하였다. 펄스 레이저 증착법은 저온 증착이 가능하고 타겟 물질과 같은 조성의 박막을 증착하는 것이 용이한 장점이 있다. Pt, TiN 등의 기판 위에 $LiCoO_2$ 박막을 증착하고 증착 온도와 산소($O_2$) 분압이 박막의 조성, 미세구조, 결정성, 그리고 전하저장용량에 미치는 영향을 고찰하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.02a
• /
• pp.148-148
• /
• 2010

플래시 메모리로 대표되는 비휘발성 메모리는 IT 기술의 발달에 힘입어 급격한 성장세를 나타내고 있지만, 메모리 소자의 크기가 작아짐에 따라서 그 물리적 한계에 이르러 차세대 메모리에 대한 요구가 점차 높아지고 있는 실정이다. 따라서, 이러한 문제점에 대한 대안으로서 고속 동작 및 정보의 저장 시간을 향상 시킬 수 있는 nano-floating gate memory (NFGM)가 제안되었다. Nano-floating gate에서 사용되는 nanocrystal (NCs) 중에서 Si nanocrystal은 비휘발성 메모리뿐만 아니라 발광 소자 및 태양 전지 등의 매우 다양한 분야에 광범위하게 응용되고 있지만, NCs의 크기와 밀도를 제어하는 것이 가장 중요한 문제로 이를 해결하기 위해서 많은 연구가 진행되고 있다. 또한, 소자의 소형화가 이루어지면서 기존의 플래시 메모리 한계를 극복하기 위해서 터널베리어에 관한 관심이 크게 증가했다. 특히, 최근에 많은 주목을 받고 있는 개량형 터널베리어는 크게 VARIOT (VARIable Oxide Thickness) barrier와 CRESTED barrier의 두 가지 종류가 제안되어 있다. VARIOT의 경우에는 매우 얇은 두께의low-k/high-k/low-k 의 적층구조를 가지며, CRESTED barrier의 경우에는 반대의 적층구조를 가진다. 이와 같은 개량형 터널 베리어는 전계에 대한 터널링 전류의 감도를 증가시켜서 쓰기/지우기 특성을 향상시키며, 물리적인 절연막 두께의 증가로 인해 데이터 보존 시간의 향상을 달성할 수 있다. 본 연구에서는 박막의 $SiO_2$와 $Si_3N_4$를 적층한 VARIOT 타입의 개량형 터널 절연막 위에 전하 축적층으로 $SiN_x$층의 내부에 Si-NCs를 갖는 비휘발성 메모리 소자를 제작하였다. Si-NCs를 갖지 않는 $SiN_x$전하 축적층은 Si-NCs를 갖는 전하 축적층보다 더 작은 메모리 윈도우와 열화된 데이터 보존 특성을 나타내었다. 또한, Si-NCs의 크기가 감소됨에 따라 양자 구속 효과가 증가되어 느린 지우기 속도를 보였으나, 데이터 보존 특성이 크게 향상됨을 알 수 있었다. 그러므로, NFGM의 빠른 쓰기/지우기 속도와 데이터 보존 특성을 동시에 만족하기 위해서는 Si-NCs의 크기 조절이 매우 중요하며, NCs크기의 최적화를 통하여 고집적/고성능의 차세대 비휘발성 메모리에 적용될 수 있을 것이라 판단된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.08a
• /
• pp.272-272
• /
• 2011

무기물 나노입자를 포함하는 유기물/무기물 나노복합체는 차세대 전자 소자에 쉽게 적용이 가능하고 응용 잠재적 능력이 뛰어나기 때문에 차세대 비휘발성 메모리 소자에 응용하려는 연구가 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 poly (methylmethacrylate) (PMMA) 절연성 고분자 박막 안에 CdTe와 CdTe-CdSe 코어-쉘 나노입자를 각각 분산시켜 이를 전하의 저장 매체로 사용하는 메모리 소자를 제작하였다. 제작된 각각의 소자에 대한 메모리 메카니즘과 PMMA 박막 안에 분포되어 있는 CdTe-CdSe 코어-쉘 나노입자에서 CdSe 쉘의 전기적 영향에 대하여 연구하였다. 소자에 필요한 용액을 제작하기 위해 서로 다른 용매에 녹아 있는 CdTe-CdSe 나노입자와 PMMA를 혼합하였다. Al 금속을 하부 전극으로 증착한 p-Si (100) 기판 위에 나노입자와 PMMA가 혼합된 용액을 스핀 코팅 방법을 사용하여 박막을 형성한 후, 남아있는 용매를 제거하기 위해 열처리를 하였다. 용매가 모두 제거된 박막위에 금속 마스크를 사용하여 상부 Al 전극을 열증착 방법으로 형성하였다. 나노입자가 포함된 고분자 박막의 메모리 특성을 비교하기 위하여 나노입자가 없는 PMMA층만으로 형성된 소자도 같은 방법으로 제작하였다. 세 가지 종류의 소자에 고주파 정전용량-전압 (C-V) 측정을 한 결과 나노입자가 분산된 PMMA 층으로 제작된 소자에서만 평탄 전압 이동이 관찰되었으며, 이것은 나노입자를 전하 포획 장소로 사용할 수 있다는 것을 확인하였다. 정전용량-시간 (C-t) 측정을 하여 나노입자가 포함된 PMMA 층으로 제작된 메모리 소자의 안정성을 관찰하였다. C-V와 C-t 측정 자료를 바탕으로 제작된 메모리 소자의 메모리 메카니즘과 CdTe-CdSe 코어-쉘 나노입자에서 CdSe 쉘의 역할을 설명하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2008.11a
• /
• pp.135-136
• /
• 2008

이 실험에서는 비휘발성 메모리에서의 블로킹 층으로 $SiN_x$ 박막을 사용하였다. ELA (poly-Si) 기판위에 $SiO_xN_y$ 박막을 성장하기 전에 BHF를 이용해 자연 산화막을 제거하였다. 터널 층을 위해 2.7nm두께의 $SiO_xN_y$를 ICP-CVD 장비를 이용해 유리기판위에 증착하였다. 다음으로 $SiH_4/H_2$기체를 이용， ICP-CVD장비를 이용해 전하 저장을 위한 a-Si 박막을 증착하고, 마지막으로 a-Si층 위에 $SiN_x$ 층을 형성하였다. $SiN_x$ 박막을 형성하는데 최적의 조건을 찾기 위해 가스의 구성 비율 및 증착시간을 변화시키고 온도와 RF power도 바꿔주었다. 굴절률이 1.79 고 두께가 30 nm 인 $SiN_x$는 블로킹 층으로 사용하기 위한 것이다. 제작된 NSO-NVM 소자의 전기적 메모리 특성은 on current가 약 $10^{-5}$ A 이고 off current가 약 $5\times10^{-13}$ A로 전류 점멸비$(I_{ON}/I_{OFF})$는 약 $1\times10^7$ 이고 Swing 값은 0.53V/decade 이다. 1ms 동안의 programming/erasing 결과 약 3.5 V의 넓은 메모리 윈도우 크기를 가진다는 것을 확인할 수 있다.

• Membrane Journal
• /
• v.33 no.4
• /
• pp.211-221
• /
• 2023

This study presents a comprehensive study on the synthesis and characterization of PVI-PGMA/LiTFSI polymeric membrane electrolytes and CxNy-C flexible electrodes for energy storage applications. The dual-functional PVI-PGMA copolymer exhibited excellent ionic conductivity, with the PVI-PGMA73/LiTFSI200 membrane electrolyte achieving the highest conductivity of 1.0 × 10^-3 S cm^-1. The electrochemical performance of the CxNy-C electrodes was systematically investigated, with C3N2-C demonstrating superior performance, achieving the highest specific capacitance of 958 F g^-1 and lowest charge transfer resistance (R_ct) due to its highly interconnected hybrid structure comprising nanowires and polyhedrons, along with binary Co/Ni oxides, which provided abundant redox-active sites and facilitated ion diffusion. The presence of a graphitic carbon shell further contributed to the enhanced electrochemical stability during charge-discharge cycles. These results highlight the potential of PVI-PGMA/LiTFSI polymeric membrane electrolytes and CxNy-C electrodes for advanced energy storage devices, such as supercapacitors and lithium-ion batteries, paving the way for further advancements in sustainable and high-performance energy storage technologies.