• 제목/요약/키워드: 커패시턴스-전압 특성

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CdZnS/CdTe 이종접합의 커패시턴스-전압 특성에 관한 연구 (A study on the capacitance-voltage characteristics of the CdZnS/CdTe heterojunction)

  • 이재형
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.1349-1354
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    • 2011
  • 본 연구에서는 CdZnS와 CdTe로 구성되는 이종접합 소자를 제작하고 커패시턴스-전압 특성을 조사하였다. CdS/CdTe 접합의 경우, 역방향 바이어스가 증가함에 따라 공핍층의 폭이 커져 커패시턴스 값이 약간 감소하였으나 CdZnS/CdTe 접합에서는 CdTe 박막 내에서의 공핍층 폭이 바이어스에 크게 영향을 받지 않아 커패시턴스 값이 역방향 바이어스에 따라 거의 변화가 없었다. 바이어스 전압을 인가하지 않은 상태에서의 공핍층 폭은 높은 CdZnS 박막의 비저항 및 낮은 캐리어 농도로 인해 CdS/CdTe 접합보다 CdZnS/CdTe 접합에서 보다 큰 값을 나타내었다. CdZnS/CdTe 태양전지의 개방전압은 Zn의 비율이 커짐에 따라 CdZnS 박막과 CdTe 박막의 전자 친화력 차이의 감소로 인하여 크게 증가하였으나, Zn 비율이 0.35 이상인 경우 오히려 감소함을 알 수 있었다. 또한 CdZnS 박막의 높은 비저항이 태양전지의 직렬저항을 상승시켜 전지의 변환 효율은 오히려 감소함을 알 수 있었다.

Tunable RF 기기 적용을 위한 ALD-HfO2의 마이크로파 대역 강유전체 특성 고찰 (Study on the Ferroelectric Properties of ALD-HfO2 in Microwave Band for Tunable RF Apparatus)

  • 한상우;이창현;이정해;차호영
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.780-785
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    • 2018
  • 본 논문에서는 tunable RF 기기에 적용이 가능한 $HfO_2$ 강유전체를 활용하여 metal-ferroelectric-metal (MFM) 커패시터를 구현하였으며 마이크로파 대역주파수 까지 전압에 따른 커패시턴스 tunability 특성을 고찰 하였다. 1kHz부터 5GHz 대역에 이르기까지 광범위한 범위의 커패시턴스-전압 특성을 분석하였으며 커패시턴스 tunability는 500 MHz 이상의 주파수에서 2.5 GHz 대역까지 ~3 %의 tunability가 유지되는 것을 확인 하여 마이크로파 주파수 대역에서 ALD $HfO_2$기반 전자 제어 가변 커패시터의 사용 가능성을 입증하였다.

두 개의 이득 값을 가지는 전압제어발진기를 이용하여 유효 커패시턴스를 크게 하는 위상고정루프 (An Available Capacitance Increasing PLL with Two Voltage Controlled Oscillator Gains)

  • 장희승;최영식
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권7호
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    • pp.82-88
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    • 2014
  • 본 논문에서는 두 개의 이득 값을 가지는 전압제어발진기를 이용하여 루프필터 커패시턴스 유효 용량을 배가 시켜 칩 크기를 줄일 수 있는 위상고정루프를 제안하였다. 제안된 위상고정루프에서는 양/음의 두 개의 이득 값을 가지는 전압제어발진기로 루프 필터의 커패시턴스 유효 용량을 배가 시켜 루프필터 커패시터 크기를 1/10로 줄였다. 제안된 위상고정루프는 1.8V $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계되었다. 시뮬레이션 결과는 기존 구조와 같은 잡음 특성과 위상고정 시간을 보여주었다.

$Si_3N_4$를 이용한 금속-유전체-금속 구조 커패시터의 유전 특성 및 미세구조 연구

  • 서동우;이승윤;강진영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.75-75
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    • 2000
  • 플라즈마 화학증착법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)을 이용하여 양질의 Si3N4 금속-유전막-금속(Metal-Insulator-Metal, MIM) 커페시터를 구현하였다. Fig.1에 나타낸 바와 같이 p형 실리콘 웨이퍼의 열 산화막 위에 1%의 실리콘을 함유하는 알루미늄을 스퍼터링으로 증착하여 전극을 형성하고 두 전극사이에 Si3N4 박막을 증착하여 MIM구조의 박막 커패시터를 제조하였다. Si3N4 유전막은 150Watt의 RF 출력하에서 반응 가스 N2/SiH4/NH3를 각각 300/10/80 sccm로 흘려주어 전체 압력을 1Torr로 유지하면서 40$0^{\circ}C$에서 플라즈마 화학증착법을 이용하여 증착하였으며, Al과 Si3N4 층의 계면에는 Ti과 TiN을 스퍼터링으로 증착하여 확산 장벽으로 이용하였다. 각 시편의 커패시턴스 및 바이어스 전압에 따른 누설 전류의 변화는 LCR 미터를 이용하여 측정하였고 각 시편의 커패시턴스 및 바이어스 전압에 따른 누설 전류의 변화는 LCR 미터를 이용하여 측정하였고 각 시편의 유전 특성의 차이점을 미세구조 측면에서 이해하기 이해 극판과 유전막의 단면 미세구조를 투과전자현미경(Transmission Electron Microscope, TEM)을 이용하여 분석하였다. 유전체인 Si3N4 와 전극인 Al의 계면반응을 억제시키기 위해 TiN을 확산 장벽으로 사용한 결과 MIM커패시터의 전극과 유전체 사이의 계면에서는 어떠한 hillock이나 석출물도 관찰되지 않았다. Fig.2와 같은 커패시턴스의 전류-전압 특성분석으로부터 양질의 MIM커패시터 특성을 f보이는 Si3N4 의 최소 두께는 500 이며, 그 두께 미만에서는 대부분의 커패시터가 전기적으로 단락되어 웨이퍼 수율이 낮아진다는 사실을 알 수 있었다. TEM을 이용한 단면 미세구조 관찰을 통해 Si3N4 층의 두께가 500 미만인 커패시터의 경우에 TiN과 Si3N4 의 계면에서 형성되는 슬릿형 공동(slit-like void)에 의해 커패시터의 유전특성이 파괴된다는 사실을 알게 되었으며, 이러한 슬릿형 공동은 제조 공정 중 재료에 따른 열팽창 계수와 탄성 계수 등의 차이에 의해 형성된 잔류응력 상태가 유전막을 기준으로 압축응력에서 인장 응력으로 바뀌는 분포에 기인하였다는 사실을 확인하였다.

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Xray 발생장치 설계를 위한 다이오드 기생 커패시턴스에 따른 Cockcroft-Walton Voltage Multiplier 시뮬레이션 (Cockcroft-Walton Voltage Multiplier Simulation According to Diode Parasitic Capacitance for Xray Generator Designing)

  • 임규완;목형수;주학림
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.397-398
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    • 2020
  • 최근 COVID-19(Coronavirus disease, 2019)의 발병으로 정확한 진단을 하기위한 X-ray 검사에 대한 수요가 증가하고 있다. 품질이 높은 수준의 Xray 영상을 얻기 위해서는 X-ray 튜브에 촬영 목적에 맞는 일정한 고전압을 제어를 통해 인가해야 한다. 그러기 위해서는 전력변환장치의 출력전압 특성을 고려하여 설계해야 한다. 따라서 Xray 발생장치에 주로 사용되는 Cockcroft-Walton Voltage Multiplier를 사용하여 다이오드의 기생커패시턴스 성분이 변압기의 누설 인덕턴스 성분, 회로의 기생 인덕턴스 성분과 공진현상을 일으켜 발생하는 출력전압의 특성 변화에 대한 시뮬레이션을 개발하고 분석 하였다.

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콤팩트 형광램프용 Dimming형 전자식 안정기의 회로정수 결정 (Determination of Inverter Circuit Parameters of Electronic Ballasts for Dimming Compact Fluorescent Lamps)

  • 곽재영;송상빈;여인선
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제9권2호
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    • pp.29-34
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    • 1995
  • 본 논문에서는 콤팩트 형광램프용 Dimming형 전자식 안정기의 설계에 있어서, 인버터 공진탱크의 커패시턴스값을 변화시킬 때 전압이득곡선을 분석하여 최적의 회로정수를 결정하는 방법을 제안하였다. 또한 하프브리지 인버터회로의 회로정수에 대한 PSpice 시뮬레이션을 행하여 램프전압과 전류값을 구하였고, 실제 전자식 안정기를 제가하고 시동특성과 조광특성을 비교분석하였다. 시동특성은 일반 전자식 안정기와 거의 동일하였으며, 조광특성은 전체 광출력의 5%까지 안정동작되어, 제안된 방법이 뛰어남을 확인하였다.

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능동소자의 접합 커패시턴스를 이용한 VCO 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of VCO Using Junction Capacitance of Active Element)

  • 강석엽;박욱기;고민호;박효달
    • 한국항행학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.57-65
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    • 2004
  • 본 논문에서는 경량화, 소형화 가격절감에 맞추어 전압 제어 발진기의 공진기 부분에 바랙터 다이오드를 사용하지 않고, 발진부에 사용된 트랜지스터의 베이스 단에 제어 전압을 인가하여 TR 내부 커패시턴스를 변화시키므로 하여 X/Ku 대역 민수용 RD에 사용 가능한 전압 제어 발진기를 설계 및 제작하였다. 시뮬레이션을 수행 한 결과 설계한 전압 제어 발진기는 4.25 V에서 4.80 V까지의 제어 전압에 의하여 약 110 MHz의 주파수 동조 범위를 보였으며, 11.46 GHz 동작 주파수에서 9.63 dBm의 출력 및 1 MHz의 옵셋 주파수에서 -107.2 dBc의 위상잡음 특성을 나타내어 상용 목적에 적합한 성능을 내었다.

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다중채널 초음파 프로브 고장진단을 위한 커패시턴스 측정 장치 구현 (Implementation of Capacitance Measurement Equipment for Fault Diagnosis of Multi-channel Ultrasonic Probe)

  • 강법주;김양수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.175-184
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    • 2016
  • 본 논문에서는 기존의 LCR 미터에 의한 측정방식이 아니라 C/V(capacitance to voltage) 변환 방식을 이용하여 커패시턴스를 측정하는 방법을 제안하였다. 그리고 다중채널용 초음파 프로브 진단장치를 구현하기 위해 192채널들을 6개의 MUX(multiplexer) 채널로 변환하는 아날로그 MUX 회로를 설계하였다. 각각의 MUX 채널 회로별 전압을 다시 커패시턴스로 변환하는 회로특성이 다르기 때문에 각각의 MUX 채널별 디지털전압을 커패시턴스로 변환하는 변환함수를 최소 자승법을 이용하여 유도하였다. 개발된 시제품의 성능시험결과로 1회 측정시간이 4초 이내로 측정되었고, 192개 채널들의 반복적인 측정에서 최대값, 최소값, 평균값에 대한 측정 오차값이 5% 이내의 시험결과가 제시되었다.

SiC MOSFET 게이트 드라이버용 초소형 무선전력 전원 공급 장치의 코일 설계 (Coil Design of A Wireless Power Supply of SiC MOSFET Gate-Drivers)

  • 노중현;이재홍;김성민;이승환
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.271-273
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    • 2020
  • SiC 기반의 전력용 반도체 소자들은 스위칭 속도가 빠르고 높은 차단 전압을 가져 dv/dt가 크다. 중전압 이상에서 게이트 드라이버에 절연된 전원 공급을 하기 위해 소형 변압기가 사용된다. 하지만 변압기의 1, 2 차 권선 사이에 수십 pF 이상의 기생 커패시턴스가 존재하며, 높은 전압을 고속으로 스위칭 하게 될 경우 기생 커패시턴스를 통해 제어부로 공통 모드 전류가 흘러 오작동을 야기할 수 있다. 본 연구에서는 변압기를 대체하여 무선전력전송 코일을 이용한 게이트 드라이버용 절연된 전원공급 장치를 제안한다. 무선전력전송 코일 사이의 거리를 수 mm 이상 이격시켜 코일 사이의 기생 커패시턴스를 1 pF 이하로 줄이고 높은 절연 특성을 가질 수 있다. 무선전력 전송의 공진 토폴로지는 직렬-병렬을 선택했고, 2 MHz에서 높은 효율을 갖도록 I-core 코일을 2.2cm × 1.5cm × 1.7cm으로 제작해 검증했다.

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PTC 세라믹 입계의 전위장벽 측정 (Determination of Potential Barrier Heights at the Grain Boundaries of PTC Ceramics)

  • 조성걸;이영근
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권7호
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    • pp.639-642
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    • 2001
  • 전형적인 비저항-온도 특성을 갖는 BaTiO$_3$계 PTC 세라믹을 일반적인 세라믹 공정을 이용하여 제조하였고, 결정립계면에 형성된 전위장벽의 높이를 구하였다. ZnO 바리스터의 전위장벽을 구하기 위해 이용되었던 커패시턴스-전압 관계식과는 다른 새로운 관계식을 제안하였고, 기존의 비저항-온도 관계식을 다소 변경한 관계식을 이용하여 전위장벽을 구하였다. 두 관계식으로부터 구한 전위장벽의 높이는 매우 유사한 값을 보이고 있으며 타 연구자들에 의해 보고된 값과도 잘 일치하고 있다. 비저항-온도 관계식과 커패시턴스-전압 관계식을 이용하여 130-18$0^{\circ}C$ 구간에서 구한 전위장벽의 크기는 각각 0.41-0.76V와 0.36-0.80V이었다.

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