• 제목/요약/키워드: 커패시턴스-전압 특성

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SiGe p-FinFET의 C-V 특성을 이용한 평균 계면 결함 밀도 추출과 Terman의 방법을 이용한 검증 (Extraction of Average Interface Trap Density using Capacitance-Voltage Characteristic at SiGe p-FinFET and Verification using Terman's Method)

  • 김현수;서영수;신형철
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권4호
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    • pp.56-61
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    • 2015
  • 고주파에서 이상적인 커패시턴스-전압 곡선과 결함이 존재하여 늘어진 커패시턴스-전압 곡선을 SiGe p-FinFET 시뮬레이션을 이용하여 보였다. 두 곡선이 게이트 전압 축으로 늘어진 전압 차이를 이용하여 평균적인 계면 결함 밀도를 구할 수 있었다. 또한 같은 특성을 이용하는 Terman의 방법으로 에너지에 따른 계면 결함 밀도를 추출하고, 동일한 에너지 구간에서 평균값을 구하였다. 전압 차이로 구한 평균 계면 결함 밀도를 Terman의 방법으로 구한 평균값과 비교하여, 두 방법의 결과가 거의 비슷한 평균 계면 결함 밀도를 나타낸다는 것을 검증하였다.

C-V 측정을 통한 다이오드 소자의 온도 특성 분석

  • 최평호;김상섭;최병덕
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.284-284
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    • 2012
  • 본 연구에서는 다이오드 소자의 온도 증가에 따른 C-V 특성을 분석하였다. 180 kHz 주파수 조건에서 온도는 300 K에서 450 K까지 50 K 간격으로 가변하였다. 측정 결과 reverse bias 영역에서는 커패시턴스의 온도 의존성이 없었으나, forward bias 영역에서는 온도가 증가함에 따라 동일 전압에서의 커패시턴스가 증가하였다. 이로부터 온도가 증가 할수록 소자가 반전(inversion) 상태에서 축적(accumulation) 상태로 빨리 전환함을 확인하였으며, 1/C2-V 그래프로부터 온도 증가에 따른 전위장벽(Built-in potential, Vbi) 감소를 확인하였다. 전위장벽은 0.63 V에서 0.31 V로 온도 상승에 따라 약 0.1 V씩 감소하였다. 이는 energy band diagram에서 p-type 영역과 n-type 영역의 energy band 차가 감소해 공핍층 영역의 폭이 좁아짐을 의미한다. 공핍층의 두께 감소로 다이오드 전류의 급격한 증가뿐 아니라 위에서 언급한 바와 같은 C-V 특성을 보였다. 이번 연구에서는 기존의 보편화 된 I-V 측정을 통한 다이오드 소자 분석과는 달리 온도 변화에 따른 C-V 분석을 통해 소자 내부의 전위 장벽 및 공핍층 폭 감소에 따른 소자 특성 변화를 분석하였다.

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공정 플라즈마에서 실시간 유전박막두께 측정법의 보상연구

  • 이영호;최익진;김유신;장성호;정진욱
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.442-442
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    • 2010
  • 공정 플라즈마 장치에서 이중 주파수법을 이용하여 실시간 유전박막 두께 측정법에 대한 보상연구를 하였다. 이중 주파수법은 유전박막과 플라즈마 쉬스를 간단한 전기적인 등가회로로 모델링하여 유전박막의 두께를 측정하는 방법이다. 이중 주파수법의 문제는 측정탐침의 인가전압에 따른 유전박막의 두께 측정치가 다르다는 점이다. 플라즈마 쉬스를 선형 저항만으로 등가하였기 때문에, 쉬스의 인가전압에 상관없이 쉬스 저항의 값이 일정하다는 가정이 존재한다. 그러나 쉬스 저항은 쉬스의 인가전압에 종속적이면서 비선형적인 특성을 갖는다. 측정 탐침에 출력 전압이 인가될 때 쉬스 양단에서 인가전압에 따른 쉬스의 등가저항의 비선형성을 고려하여 측정 탐침에 증착된 유전박막의 커패시턴스성분에 대한 방정식을 Numerical analysis로 풀어 유전박막의 두께 측정값을 보상하였다. 보상된 위의 방법으로 다양한 RF파워, 압력에 따라 $Al_2O_3$박막의 두께를 실시간으로 측정하여 비교하였다. 그 결과 이 방법은 낮은 플라즈마 밀도(${\sim}10^9cm^{-3}$)에서도 인가전압에 따른 유전 박막두께측정의 오차를 줄일 수 있었다.

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FET 스위치 모델을 이용한 E급 주파수 체배기 특성 해석 (Characteristics Analysis of Class E Frequency Multiplier using FET Switch Model)

  • 주재현;구경헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.596-601
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    • 2011
  • 본 논문에서는 간단한 회로구조와 높은 효율을 갖는 스위칭 방식의 E급 주파수 체배기에 대한 연구를 수행하였다. 주파수 체배는 능동소자의 비선형성에 의해 발생하는데 본 논문에서는 FET 능동소자를 간단한 스위치 및 기생소자 성분 모델로 근사하여 특성을 해석하고자 하였다. FET를 입력에 의해 동작하는 스위치 및 기생소자로 모델링하고 E급 주파수 체배기의 정합소자 값을 유도하였다. ADS시뮬레이터를 이용하여 출력 전압과 전류 파형 및 효율을 시뮬레이션하고 기생성분에 따른 변화를 연구하였다. 기생 커패시턴스, 저항, 인덕턴스에 의한 영향을 시뮬레이션하였으며 입력주파수 2.9GHz, 바이어스전압 2V일 때, 출력주파수 5.8GHz에서 기생커패시턴스가 0pF에서 1pF으로 변화함에 따라 드레인효율은 98%에서 28%로 감소하여 기생커패시턴스 CP가 FET의 기생 성분 중 가장 큰 영향을 끼친 것을 확인했다.

고전압 IGBT SPICE 시뮬레이션을 위한 모델 연구 (A Study on the Modeling of a High-Voltage IGBT for SPICE Simulations)

  • 최윤철;고웅준;권기원;전정훈
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권12호
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    • pp.194-200
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    • 2012
  • 본 논문에서는 SPICE 시뮬레이션을 위한 고전압 insulated gate bipolar transistor(IGBT)의 개선된 모델을 제안하였다. IGBT를 부속 소자인 MOSFET과 BJT의 조합으로 구성하고, 각 소자의 각종 파라미터 값을 조절하여 기본적인 전류-전압 특성과 온도변화에 따른 출력특성의 변화 등을 재현하였다. 그리고 비선형적인 리버스 트랜스퍼 커패시턴스 등의 기생 커패시턴스의 전압에 따른 변화를 높은 정확도로 재현하기 위해, 복수의 접합 다이오드, 이상적인 전압 및 전류 증폭기, 전압제어 저항, 저항과 커패시터 수동소자 등을 추가하였다. 본 회로모델을 1200V급의 트렌치 게이트 IGBT의 모델링에 이용하였으며, 실측자료와 비교하여 통해 모델의 정확도를 검증하였다.

무선통신용 저전력 10-Bit 10MS/s ADC (Low Power 10-Bit 10MS/s ADC for Mobile Communication System)

  • 김준호;이용직;김준엽
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2002년도 하계학술대회 및 세미나
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    • pp.27-30
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    • 2002
  • 10-bit 해상도, 10MS/s의 ADC를 Stage 당 1.5-Bit의 Resolution을 가지는 Redundant signed digit(RSD) 방식의 파이프라인 구조를 이용하여 설계하였다. Error Correction Logic을 사용함으로써 비교기를 Coarse하게 설계하였고 잔류 전압 증폭기의 최적 Scaling을 통하여 일반적인 ADC에 비해 성능 저하 없이 효율적으로 소비 전력을 감소시켰다. 또한, Charge Pump의 선택적 사용을 통해 기생 커패시턴스의 영향을 최소화함으로써 잔류전압 증폭기의 출력 전압 특성을 향상 시켰다. 삼성 0.35u CMOS 공정 파라미터를 이용하여 입력 전압 $-1{\sim}1V$, 공급 전압 $-1.5{\sim}1.5V$에서 18.73mW로 설계하였으며 HSPICE로 시뮬레이션 하였다.

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에피텍셜 박막처리에 따른 바이폴라 집적구조형 실리콘 광다이오드의 전기.광학적 특성 (Electro-optical Characteristics of the Bipolar Integrated Si Photodiode According to the for Epitaxial Layer Process)

  • 김윤희;이지현;정진철;김민영;장지근
    • 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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    • 한국마이크로전자및패키징학회 2001년도 The IMAPS-Korea Workshop 2001 Emerging Technology on packaging
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    • pp.157-160
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    • 2001
  • APF optical link용 receiver를 하나의 바이폴라 칩으로 실현하기 위하여 수신파장 영역에서 고속.고감도 특성을 갖는 바이폴라 집적용 Si photodiode를 에피 두게 6$\mu\textrm{m}$(epi06)와 12$\mu\textrm{m}$(epi12)로 제작하고 이의 전기.광학적 특성을 조사하였다. 제작된 소자의 전기.광학적 특성을 -5 V의 동작전압에서 측정한 결과, 6 $\mu\textrm{m}$ 에피두께의 경우 접합커패시턴스와 암전류가 각각 4.8 pF와 2.6 pA로 나타났으며, 광신호 전류와 감도특성은 670 nm의 중심파장을 갖는 3.15 ㎼의 입사광 전력 아래에서 각각 0.568 $\mu\textrm{A}$와 0.18 A/W로 나타났다. 에피층의 두께가 12 $\mu\textrm{m}$의 경우 접합커패시턴스와 암전류는 각각 9.8 pF와 171.3 pA로 나타났으며, 광신호 전류와 감도특성은 3.679$\mu\textrm{A}$와 1.17 A/W로 나타났다. 제작된 두 소자는 적색 파장(λ$_{p}$=670nm)부근에서 최대 spectral response(λ$_{p}$=600nm at epi06, λ$_{p}$=700nm at epi12)를 보이고 있다.이고 있다.

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전기 스쿠터를 위한 Li-ion 배터리 특성 (Li-ion Battery Charateristics for Electric Scooters)

  • 김승환;김효성
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.71-72
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    • 2015
  • 배터리의 랜들 등가회로 모델은 기본적으로, 전달 저항 Rct, 전기 이중층 커패시턴스 Cdl, 내부저항 Ri, 그리고 개방회로전압 Voc의 4가지 파라미터로 구성 된다. 본 논문은 실험에 의해 리튬이온 배터리의 모델링을 위한 기본적 4가지 파라미터를 추출하고 운전조건에 따른 특성을 분석한다. 분석 결과를 이용하여 본 연구자에 의하여 제작된 전기 스쿠터의 SOC(State of Charge)를 추정하는 알고리즘을 제안한다.

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Z-소스 네트워크 기반의 배터리 시뮬레이터의 전압 제어기 설계를 위한 소신호 모델링을 이용한 안정도 분석 (Stability Analysis using Small-Signal Modeling for Design of Voltage Controller in Battery Simulator based on Z-source Network)

  • 조진호;최성촌;김범준;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.379-380
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    • 2016
  • 본 논문에서는 Z-소스 네트워크 기반의 배터리 시뮬레이터의 전압 제어기 설계를 위한 소신호 모델링을 수행하고 보드선도를 이용한 안정도 분석을 통한 전압 제어기 설계 방법을 제안하였다. 이를 통하여 인덕턴스와 커패시턴스에 따라 변하게 되는 시스템의 주파수 응답 특성을 고려하여 Z-소스 네트워크 기반의 배터리 시뮬레이터가 안정적으로 동작하도록 하는 전압 제어기의 제어 이득값을 선정하였다. 제안한 방법은 MATLAB을 이용한 안정도 분석을 통하여 검증되었다.

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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.117-117
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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.