• Title/Summary/Keyword: 활성화 과전압

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Implementation of Ternary Adder and Multiplier Using Current-Mode CMOS (전류모드 CMOS에 의한 3치 가산기 및 승산기의 구현)

  • Jang, Sung-Won;Park, Byung-Ho;Park, Sang-Joo;Han, Young-Hwan;Seong, Hyeon-Kyeong
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.1760-1762
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    • 2010
  • 본 논문에서 3치가산기와 승산기(multiplier)는 전류모드 CMOS에 의해서 구현된다. 첫째, 3치 T-gate를 집적회로 설계의 유효 가용성을 갖고 있는 전류모드 CMOS를 이용하여 구현한다. 둘째, 3치 T-gates를 이용해 회로가 유한체 GF (3)에 대하여 2변수 3치 가산표 (2-variable ternary addition table) 및 구구표 (multiplication table)가 실현되도록 구현한다. 마지막으로, 이러한 동작 회로들은 1.5 CMOS 표준 기술과 $15{\mu}A$ 단위전류(unit current) 및 3.3V 소스 전압 (VDD voltage)에 의해 활성화 된다. 활성화 결과는 만족할 만한 전류 특성을 나타냈다. 전류 모드 CMOS에 의하여 실행되는 3치가산기 및 승산기는 단순하며 와이어 라우팅(wire routing)에 대하여 정규적이고, 또한 셀 배열 (cell array)과 함께 모듈성 (modularity)의 특성을 갖고 있다.

Development of Data Acquisition Unit For Battery Charging & Discharging (배터리 충·방전 데이터 수집 장치 개발)

  • Lee, Kyung-Sung;Moon, Chae-Joo;Chang, Young-Hak;Kim, Tae-Gon;Kim, Sang-Man
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.307-308
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    • 2011
  • 본 논문에서는 2차전지의 필수적인 충 방전 데이터의 수집 및 분석을 쉽게 할 수 있는 배터리 충 방전 데이터 수집 장치를 개발하였다. 개발된 장치는 데이터 샘플링 시간 설정(0.1~10초)과 충 방전 사이클 중 대기시간 설정이 가능하도록 설계하였다. 또한 충 방전 사이클 횟수를 배터리의 활성화와 전압 평균화를 위하여 최대 10회까지의 수행할 수 있도록 개발하였다. 개발된 장치의 성능을 검증하기 위해 LabVIEW로 측정된 데이터와 비교 분석하여 타당성을 검증하였다.

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CMOS 소자 응용을 위한 Plasma doping과 Silicide 형성

  • Choe, Jang-Hun;Do, Seung-U;Seo, Yeong-Ho;Lee, Yong-Hyeon
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.456-456
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    • 2010
  • CMOS 소자가 서브마이크론($0.1\;{\mu}m$) 이하로 스케일다운 되면서 단채널 효과(short channel effect), 게이트 산화막(gate oxide)의 누설전류(leakage current)의 증가와 높은 직렬저항(series resistance) 등의 문제가 발생한다. CMOS 소자의 구동전류(drive current)를 높이고, 단채널 효과를 줄이기 위한 가장 효율적인 방법은 소스 및 드레인의 얕은 접합(shallow junction) 형성과 직렬 저항을 줄이는 것이다. 플라즈마 도핑 방법은 플라즈마 밀도 컨트롤, 주입 바이어스 전압 조절 등을 통해 저 에너지 이온주입법보다 기판 손상 및 표면 결함의 생성을 억제하면서 고농도로 얕은 접합을 형성할 수 있다. 그리고 얕은 접합을 형성하기 위해 주입된 불순물의 활성화와 확산을 위해 후속 열처리 공정은 높은 온도에서 짧은 시간 열처리하여 불순물 물질의 활성화를 높여주면서 열처리로 인한 접합 깊이를 얕게 해야 한다. 그러나 접합의 깊이가 줄어듦에 따라서 소스 및 드레인의 표면 저항(sheet resistance)과 접촉저항(contact resistance)이 급격하게 증가하는 문제점이 있다. 이러한 표면저항과 접촉저항을 줄이기 위한 방안으로 실리사이드 박막(silicide thin film)을 형성하는 방법이 사용되고 있다. 본 논문에서는 (100) p-type 웨이퍼 He(90 %) 가스로 희석된 $PH_3$(10 %) 가스를 사용하여 플라즈마 도핑을 실시하였다. 10 mTorr의 압력에서 200 W RF 파워를 인가하여 플라즈마를 생성하였고 도핑은 바이어스 전압 -1 kV에서 60 초 동안 실시하였다. 얕은 접합을 형성하기 위한 불순물의 활성화는 ArF(193 nm) excimer laser를 통해 $460\;mJ/cm^2$의 에니지로 열처리를 실시하였다. 그리고 낮은 접촉비저항과 표면저항을 얻기 위해 metal sputter를 통해 TiN/Ti를 $800/400\;{\AA}$ 증착하고 metal RTP를 사용하여 실리사이드 형성 온도를 $650{\sim}800^{\circ}C$까지 60 초 동안 열처리를 실시하여 $TiSi_2$ 박막을 형성하였다. 그리고 $TiSi_2$의 두께를 측정하기 위해 TEM(Transmission Electron Microscopy)을 측정하였다. 화학적 결합상태를 분석하기 위해 XPS(X-ray photoelectronic)와 XRD(X-ray diffraction)를 측정하였다. 접촉비저항, 접촉저항과 표면저항을 분석하기 위해 TLM(Transfer Length Method) 패턴을 제작하여 I-V 특성을 측정하였다. TEM 측정결과 $TiSi_2$의 두께는 약 $580{\AA}$ 정도이고 morphology는 안정적이고 실리사이드 집괴 현상은 발견되지 않았다. XPS와 XRD 분석결과 실리사이드 형성 온도가 $700^{\circ}C$에서 C54 형태의 $TiSi_2$ 박막이 형성되었고 가장 낮은 접촉비저항과 접촉저항 값을 가진다.

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Dynamic Model of Water Electrolysis for Prediction of Dynamic Characteristics of Cooling System (냉각계통 동적 예측을 위한 수전해 시스템 동적 모사 모델)

  • YUN, SANGHYUN;YUN, JINYON;HWANG, GUNYONG
    • Journal of Hydrogen and New Energy
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    • v.32 no.1
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    • pp.1-10
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    • 2021
  • Water electrolysis technology, which generates hydrogen using renewable energy resources, has recently attracted great attention. Especially, the polymer electrolyte membrane water electrolysis system has several advantages over other water electrolysis technologies, such as high efficiency, low operating temperature, and optimal operating point. Since research that analyzes performance characteristics using test bench have high cost and long test time, however, model based approach is very important. Therefore, in this study, a system model for water electrolysis dynamics of a polymer electrolyte membrane was developed based on MATLAB/Simulink®. The water electrolysis system developed in this study can take into account the heat and mass transfer characteristics in the cell with the load variation. In particular, the performance of the system according to the stack temperature control can be analyzed and evaluated. As a result, the developed water electrolysis system can analyze water pump dynamics and hydrogen generation according to temperature dynamics by reflecting the dynamics of temperature.

Studies on the Electrochemical Properties of $TiO_{2-x}$ Thin Films ($TiO_{2-x}$ 박막의 전기화학적 성질에 관한 연구)

  • Q Won Choi;Chu Hyun Choe;Ki Hyung Chjo;Yong Kook Choi
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.30 no.1
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    • pp.19-26
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    • 1986
  • A titanium oxide thin films were prepared by air oxidation and vapour oxidation and a $TiO_2$ single crystal was reduced by heating in an argon atmosphere. All the electrode characteristics of the Ti$O_{2-x}$, thin films are not different from those of slightly reduced single crystal rutile. In cyclic voltammogram of oxygen containing electrolyte solution at Ti$O_{2-x}$ electrodes, cathodic peaks were observed at between -0.8V and -1.0V vs. SCE. The cathodic current near 0V vs. SCE in saturated solution with nitrogen was observed to be greater than in saturated solution with air. The chronoamperogram was represented by the equation of i = $i_0e^{-kt}$, when the rate constant k was represented by the equation of k =$k_0{[H^+]}^nexp(A{\eta}+E_a/RT)$ The values of activation energy $E_a $were found to be 4.6~4.8kcal/mole in overpotential range of 0.035∼0.145 V and 1.6kcal/mole in overpotential range of 0.2∼0.5V. The values of n and A were found to be 0. 1 and 5.4~5.6/V in range of 0.035~0.145V, and in range of 0.2~0.5V, to be 0.04 and 1.3/V, respectively. This can be interpreted as an totally irreversible reduction of oxygen.

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Effects of Electrolytes and Drugs on the Inhibitory Junction Potentials Recorded from the Antrum of Guinea-pig Stomach (기니피그 유문동에서 기록되는 억제성 접합부 전압에 미치는 전해질과 약물의 효과)

  • Goo, Yong-Sook;Suh, Suk-Hyo;Lee, Suk-Ho;Hwang, Sang-Ik;Kim, Ki-Whan
    • The Korean Journal of Physiology
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    • v.24 no.1
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    • pp.1-13
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    • 1990
  • The effects of electrolytes, adenosine, ATP, 5-hydroxytryptamine (5-HT, serotonin) and ketanserin on the inhibitory junction potentials (IJPs) were investigated to clarify the interactions of these drugs with the neurotransmitters released from non-adrenergic, non-cholinergic nerves in the antrum of guinea-pig stomach. Electrical responses of antral circular muscle cells were recorded intracellularly using glass capillary microelectrode filled with 3 M KCI. All experiments were performed in Tris-buffered Tyrode soluition which was aerated with 100% $O_{2}$ and kept at $35^{\circ}C$. The results obtained were as follows: 1) Inhibitory junction potential (IJP) was recorded in antral strip, while excitatory junction potential (EJP) was recorded in fundic strip. 2) IJP recorded in antral strip was not influenced by atropine $(10^{-6}\;M)$ and guanethidine $(5{\times}10^{-6})$. 3) The amplitude of IJP increased in high $Ca^{2+}$ solution, while that of IJP decreased in high $Mg^{2+}$ solution or by $Ca^{2+}$ antagonist (verapamil). Apamin, $Ca^{2+}$-activated $K^{+}$ channel blocker blocked IJP completely. 4) ATP and adenosine decreased the amplitude of IJP. 5) 5-HT decreased the amplitude of IJP with no change of the amplitude of slow waves, while ketanserin (5-HT type 2 blocker) decreased the amplitude of slow waves markedly with no change in that of IJP. From the above results, the following conclusions could be made. 1) IJP recorded in antral strip is resulted from neurotransmitters released from non-adrenergic, non-cholinergic nerves. 2) An increase in the concentration of external $Ca^{2+}$ enhances the release of neurotransmitters from non-adrenergic, non-cholinergic nerves which activate the $Ca^{2+}$-dependent $K^{+}$ channel.

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Evaluation of Pretreatment Effect and Non-enzymatic Glucose Sensing Performance of Carbon Fibers Tow Electrode (탄소섬유 토우의 전처리 효과와 비효소적 포도당 센싱 성능 평가)

  • Min-Jung Song
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.62 no.1
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    • pp.13-18
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    • 2024
  • To develop flexible electrode materials for wearable devices, we investigated the electrochemical characteristics of carbon fibers tow according to pretreatment. And an electrochemical non-enzymatic sensor was fabricated using glucose as a target. The carbon fibers tow was pretreated through desizing and activation processes, and activation was performed in two ways: chemical oxidation and electrochemical oxidation. Surface morphology of carbon fibers tow samples was observed by SEM and their electrochemical characteristics and sensing performance were investigated by cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy and chronoamperometry. Carbon fibers tow samples showed improved electrochemical properties such as reduced Ret, ΔEp, and increased Ip through pretreatment. And similar electrochemical properties were obtained with both activation methods. We selected electrochemically activated carbon fibers tow as the final electrode material for application of electrochemical sensor. The non-enzymatic glucose sensor based on this electrode has an enhanced sensitivity of 0.744 A/mM (in a linear range of 0.09899~3.75423 mM) and 0.330 mA/mM (3.75423~50 mM), respectively. Through this study, the possibility of using carbon fibers tow was confirmed as an electrode material. It is expected to be used as basic research for development of high-performance flexible electrode materials.

Studies on the Metal-Exchange Reaction of Tetrahedral Cu(II) Complex with Mercuric Ion and Mercury Metal (정사면체 구조를 갖는 Cu(II) 착물과 수은(II) 및 수은(0)과의 금속 교환반응 연구)

  • Young Tae Gong;Sung Nak Choi;Yoon-Bo Shim
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.36 no.2
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    • pp.223-229
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    • 1992
  • Mechanistic studies on the metal-exchange reactions of sparteine copper(II) dichloride [$SpCuCl_2$] with Hg(II) ion and Hg(0) metal have been carried out with the aid of Cyclic Voltammetry and UV-visible spectrophotometry. The metal exchange reaction of $SpCuCl_2$ with both Hg(II) ion and Hg(0) metal follows pseudo-first order kinetics. Rate constants and activation parameters of metal exchange reaction have been evaluated and reported. Experimental results indicate that the rate determining step for the exchange reaction is the cleavage of Cu(II)-N bond in the transient binuclear complex of Cu(II) and mercury(II) bound to sparteine ligand.

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A Study on the Switching Characteristcs of PLT(10) Thin Films (PLT(10) 박막의 Switching 특성에 관한 연구)

  • Kang, Seong-Jun;Chang, Dong-Hoon;Yoon, Yung-Sup
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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    • v.36D no.11
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    • pp.63-70
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    • 1999
  • A PLT(10) thin film has been deposited on $Pt/TiO_2/SiO_2/Si$ substrate by sol-gel method, and its switching characteristics have been investigated with various top electrode areas, input pulse voltages and loan resistances. As the external input pulse voltage increases from 2V to 5V, the switching time decreases from $0.49{\mu}s$ to $0.12{\mu}s$. The activation energy ($E_a$) obtained from the relations between the switching time and the applied pulse voltage is evaluated as 209kV/cm. The switched charge densities at 5V obtained from the hysteresis loop and the polarization switching are $11.69{\mu}C/cm^2$ and $13.02{\mu}C/cm^2$, respectively, which agree relatively well with each other and show the difference of 10%. When the top electrode area increases from TEX>$3.14{\times}10^{-4}cm^2$ to $5.03{\times}10^{-3}cm^2$ and the load resistance increases from 50${\Omega}$ to 3.3$k{\Omega}$, the switching time increases from $0.12{\mu}s$ to $1.88{\mu}s$ and from $0.12{\mu}s$ to $9.7{\mu}s$, respectively. These switching characteristics indicate that PLT(10) thin film can be well applied in nonvolatile memory devices.

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Optimization of micro structure of solid oxide fuel cell electrode (고체산화물 연료전지 변수 조사 및 전극미세구조 최적화)

  • Jo, Dong Hyun;Chun, Jeong Hwan;Park, Ki Tae;Hwang, Ji Won;Kim, Sung Hyun
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.71.2-71.2
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    • 2010
  • 고체산화물연료전지는 청정에너지원으로써 기존의 발전방식을 대신할 차세대 에너지원으로 각광 받고 있다. 고체산화물 연료전지는 고온에서 작동하는 특성상 실험을 통하여 전극미세구조 및 구동조건을 최적화하는 것은 매우 어렵다. 본 연구는 전기화학식을 이용한 전산모사를 통해서 고체산화물 연료전지의 구동조건에 따른 성능 평가 및 전극의 미세구조 최적화 과정을 수행하였다. 전극 내 전달현상을 무시하고 오직 전기화학반응만을 고려한 전산모사는 단전지의 전극미세구조 및 구동조건에 따른 전지성능을 빠르게 예측할 수 있으며, 이를 기반으로 다양한 조건에서 얻은 전지 성능 데이터를 통해 전극미세구조를 최적화하였다. 개회로전압, 활성화분극, 저항분극, 물질수송손실을 표현하기 위하여 Nernst 식, Butler-Voler 식, 옴의 법칙, dusty-gas 모델을 각각 사용하였으며, 전극미세구조 및 구동조건의 변화는 물질확산계수 및 교환전류밀도를 통하여 그 영향이 전지성능에 반영된다. 온도, 압력, 주입 연료의 조성에 대한 성능평가가 수행되었으며, 1023K, 1 bar의 조건하에서 최적의 단전지 성능을 위한 기공도와 기공크기를 조사하였다. 더 향상된 단전지 성능 확보를 위해서 실험에서 쓰이는 기능층(functional layer)과 유사하게 넓은 반응 면적과 원활한 반응물 및 생성물의 이동을 보장하도록 기공도 및 기공크기를 그레이딩한 전극구조(graded-electrode)를 디자인하고 성능을 평가하였다. 그 결과 기존의 전지구조 대신에 그레이딩된 전극을 사용할 경우 50%이상 향상된 전지성능을 예측할 수 있었다.

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