• 제목/요약/키워드: Bipolar pulse

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$LiNbO_3$ 강유전체 박막을 이용한 MFS 커패시터의 게이트 전극 변화에 따른 특성 (Properties of MFS capacitors with various gate electrodes using $LiNbO_3$ferroelectric thin film)

  • 정순원;김광호
    • 한국진공학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.230-234
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    • 2002
  • 고온 급속 열처리를 행한 $LiNbO_3Si$/(100) 구조를 가지고 여러 가지 전극을 사용하여 금속/강유전체/반도체 커패시터를 제작하였으며, 제작한 커패시터의 비휘발성 메모리 응용 가능성을 확인하였다. MFS 커패시터의 C-V 특성 곡선에서는 LiNbO$_3$박막의 강유전성으로 인한 히스테리시스 특성이 관측되었으며, 1 MHz C-V 특성 곡선의 축적 영역에서 산출한 비유전율은 약 25 이었다. Pt 전극을 사용하여 제작한 커패시터에서는 인가 전계 500 kV/cm 범위에서 $1\times10^{-8}$ A/cm 이하의 우수한 누설전류 특성이 나타났다. midgap 부근에서의 계면 준위 밀도는 약 $10^{11}\textrm{cm}^2$.eV 이었으며, 잔류분극 값은 약 1.2 $\muC/\textrm{cm}^2$ 였다. Pt 전극과 A1 전극 모두 500 kHz 주파수의 바이폴러 펄스를 인가하면서 측정한 피로 특성에서 $10^{10}$ cycle 까지 측정된 잔류 분극 값이 초기 값과 같았다.

RF magnetron sputtering법에 의한 BLT 박막의 후열처리 온도에 관한 영향 (The effect of post-annealing temperature on $Bi_{3.25}La_{0.75}Ti_3O_{12}$ thin films deposited by RF magnetron sputtering)

  • 이기세;이규일;박영;강현일;송준태
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
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    • pp.624-627
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    • 2003
  • The BLT thin-films were one of the promising ferroelectric materials with a good leakage current and degradation behavior on Pt electrode. The BLT target was sintered at $1100^{\circ}C$ for 4 hours at the air ambient. $Bi_{3.25}La_{0.75}Ti_3O_{12}$ (BLT) thin-film deposited on $Pt/Ti/SIO_2/Si$ wafer by rf magnetron sputtering method. At annealed $700^{\circ}C$, (117) and (006) peaks appeared the high intensity. The hysteresis loop of the BLT thin films showed that the remanent polarization ($2Pr=Pr^+-Pr^-$) was $16uC/cm^2$ and leakage current density was $1.8{\times}10^{-9}A/cm^2$ at 50 kV/cm with coersive electric field when BLT thin-films were annealed at $700^{\circ}C$. Also, the thin film showed fatigue property at least up to $10^{10}$ switching bipolar pulse cycles under 7 V. Therefore, we induce access to optimum fabrication condition of memory device application by rf-magnetron sputtering method in this report.

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$LiNbO_3$ 강유전체 박막을 이용한 저전압용 MFS 디바이스의 특징 (Properties of Low Operating Voltage MFS Devices Using Ferroelectric $LiNbO_3$ Film)

  • 김광호;정순원;김채규
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권11호
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    • pp.27-32
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    • 1999
  • 고온 열처리 시킨 $LiNbO_3/Si$(100) 구조를 이용한 MFS 디바이스를 제작하여 비휘발성 메모리 동작을 확인하였다. 제작한 트랜지스터의 선형영역에서 산출한 전계효과 이동도와 상호 컨덕턴스는 각각 약 $600cm^2/Vs$ 및 0.16mS/mm 이었다. 0.5V의 게이트 전압(즉, read 전압)에서 측정한 드레인 전류의 온/오프 비는 $10^4$배 이상이었다. 분극반전에 사용한 전압은 ${\pm}3V$ 이하로 매우 낮아 이는 저소비전력용 집적회로에 적용시키기에 기대가 된다. 세게 도핑시킨 반도체위에 제작한 MFS 커패시터는 500kHz의 바이폴라 전압펄스(peak-to-peak 6V, 50% duty cycle) 측정으로 $10^{10}$ cycle 까지도 분극의 열화현상이 없는 양호한 특성을 얻었다.

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PWM컨버터를 적용한 경전철 전력공급시스템에 관한 연구 (A Study on DC Traction Power Supply System Using PWM Converter)

  • 김주락;박창릉;박기준;김주욱
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권4호
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    • pp.250-254
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    • 2016
  • Currently, power conversion system which converts AC to DC Power is applied in domestic urban railway. The diode rectifier is used in most of them. However the diode rectifier can not control the output voltage and can not regenerate power as well. On the other hand, PWM (pulse width modulation) converter using IGBT (isolated gate bipolar transistor) can control output voltage, allowing it to reduce the output voltage drop. Moreover the Bi-directional conduction regenerates power which does not require additional device for power regeneration control. This paper compared the simulation results for the DC power supply system on both the diode rectifier and the PWM converter. Under the same load condition, simulation circuit for each power supply system was constructed with the PSIM (performance simulation and modeling tool) software. The load condition was set according to the resistance value of the currently operating impedance of light rail line, and the line impedance was set according to the distance of each substations. The train was set using a passive resistor. PI (proportional integral) controller was applied to regulate the output voltage. PSIM simulation was conducted to verify that the PWM Converter was more efficient than the diode rectifier in DC Traction power supply system.

신장 아크 반응기를 이용한 메탄 CO2 개질반응에서 방전 전압-전류특성의 영향 (Influence of Discharge Voltage-Current Characteristics on CO2 Reforming of Methane using an Elongated Arc Reactor)

  • 김관태;황나경;이재옥;이대훈;허민;송영훈
    • 한국대기환경학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.683-689
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    • 2010
  • Reforming of methane with carbon dioxide has been carried out using a bipolar pulse driven elongated arc reactor operating at atmospheric pressure and non-equilibrium regime. This plasma reactor is driven by two kinds of power supply, characterized by different voltage-current characteristics under the same operating power and frequency. Varying the $CO_2/CH_4$ ratio and the discharge power, the conversion rate, yield, and reforming efficiency for the two power supplies are investigated in conjunction with the static and dynamic behaviors of voltage and current. It is found that not only the values of voltage and current but also their shapes give an influence on the reforming performances. Finally, a better electrical operation regime for the efficient plasma reforming is proposed based on the relationship between the voltage-current characteristics and the reforming performance.

동방결절 기능 부전군을 가진 페키니즈 종의 개에 대한 심장 박동수 반응형 영구 심장 박동기의 장착 (Rate-Responsive Permanent Pacemaker Implantation in a Pekingese Dog with a Sick Sinus Syndrome)

  • 한동현;최란;현창백
    • 한국임상수의학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.569-572
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    • 2010
  • 간헐적인 기절과 운동 불내성의 주요증상을 호소하는 4살 령의 중성화된 암컷 페키니즈 개 (체중 3.6 kg)가 내원하였다. 신체검사상 지속적인 맥박 결손을 가진 아주 불규칙한 심박동(irregularly irregular heart rhythm)이 나타났다. 12 유도 표면 심전도에서는 동방결절 기능 부전군을 의미하는 간헐적인 방실 접합부 이탈박동과 함께 특이적인 동정지가 나타났다. 본 환자에 대한 심장 박동수 반응형의 양극성 심장 박동조절기(VVIR type)를 이용한 영구적 경정맥형 심박 조율시술은 우심실 내에서 실시되었다. 심장 박동기 장착 이후, 환자의 임상증상은 눈에 띠게 호전되었다. 시술이후 아직까지 기절의 증상은 더 이상 나타나지 않고 있다.

ESD 보호 소자를 탑재한 Peak Current-mode DC-DC Buck Converter (A Design of Peak Current-mode DC-DC Buck Converter with ESD Protection Devices)

  • 박준수;송보배;유대열;이주영;구용서
    • 전기전자학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.77-82
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    • 2013
  • 본 논문에서는 인덕터의 흐르는 전류를 감지하여 출력 전압을 일정하게 유지시키는 Peak Current-mode 방식의 DC-DC Buck Converter를 제안하고, 소신호 모델링에 기초하여 Power Stage 설계 방법과 시스템의 안정도를 설계하는 방법을 제안한다. 또한, dc-dc 컨버터의 신뢰성과 성능을 향상시키기 위해 보호회로를 추가하였다. 그리고 정전기 방지를 위하여 ESD 보호회로를 제안하였다. 제안된 보호회로는 게이트-기판 바이어싱 기술을 이용하여 낮은 트리거 전압을 구현하였다. 시뮬레이션 결과는 일반적인 ggNMOS의 트리거 전압(8.2V) 에 비해 고안된 소자의 트리거 전압은 4.1V 으로 더 낮은 트리거 전압 특성을 나타냈다. 본 논문에서 제안하는 회로의 시뮬레이션은 0.35um BCB 공정 파라미터를 이용하였고, Mathworks 사의 Mathlab과 Synopsys 사의 HSPICE 프로그램을 사용하여 검증하였다.

플라즈마 표면 처리가 $BaTa_2O_6$박막의 전기적 특성에 미치는 효과에 관한 연구 (Influences of Plasma Treatment on the Electrical Characteristics of rf-magnefrom sputtered $BaTa_2O_6$ Thin Films)

  • 김영식;이윤희;주병권;성만영;오명환
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제48권5호
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    • pp.319-325
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    • 1999
  • Direct current(d.c.)leakage current voltage characteristics of radio-frequencymagnetron sputtered BaTa\sub 2\O\sub 6\ film capacitors with aluminum(A1) top and indium tin oxide (ITO) bottom electrodes have been investigatedas a function of applied field and temperature. In order to study surfacetreatment effect on the electrical characteristics of as-deposited film weperformed exposure of oxygen plasma on $BaTa_2O_6$ surface. d. c.current-voltage (I-V), bipolar pulse charge-voltage (Q-V), d. c. current-time (I-t) andcapacitance-frequency (C-f) analysis were performed on films. All ofthe films exhibita low leakage current, a high breakdown field strength (3MV/cm-4.5MV/cm), and high dielectric constant (20-30). From the temperature dependence of leakage current,we can conclude that the dominant conduction mechanism is ascribed toSchottky emission at high electric field (>1MV/cm) and hopping conduction at lowelectric field (<1MV/cm). According to our results, the oxide plasma surfacetreatmenton as-deposited $BaTa_2O_6$ resulted in lowering interfacebarrier height and thus, leakage current when a negative voltage applied to the A1 electrode. This can be explained by reduction of surface contamination via etching surface and filling defects such as oxygen vacancies.

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RF magnetron sputtering법에 의해 제조된 $\textrm{SrBi}_{2}\textrm{Ta}_{2}\textrm{O}_{9}$박막의 강유전 특성에 관한 연구 (Ferroelectric Properties $\textrm{SrBi}_{2}\textrm{Ta}_{2}\textrm{O}_{9}$ Thin Films Deposited by RF Magnetron Sputtering Technique)

  • 박상식;양철훈;윤순길
    • 한국재료학회지
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    • 제7권6호
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    • pp.505-509
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    • 1997
  • FRAM(Ferroelectric Random Access memory)에의 응용을 위해 rf magnetron sputtering법을 이용하여 SrB $i_{2}$T $a_{2}$ $O_{9}$(SBT)박막을 증착하였다. 사용된 기판은 Pt/Ti/Si $o_{2}$Si이었으며 50$0^{\circ}C$에서 증착한 후 80$0^{\circ}C$의 산소 분위기 하에서 1시간 동안 열처리하였다. 증착시 증착 압력을 변화시켜 가면서 이에 따른 특성의 변화를 고찰하였다. 박막내의 Bi와 Sr의 부족을 보상하기 위해 20mole%의 Bi $O_{2}$와 30mole%의 SrC $O_{3}$를 과잉으로 넣어 타겟을 제조후 사용하였고 박막들의 두께는 300nm의 두께를 가지며 증착압력에 따라 다른 미세 구조르 보였다. 10mtorr에서 증착한 박막의 조성은 S $r_{0.6}$B $i_{3.8}$Ta/ sub 2.0/ $O_{9.0}$이었다. 이 SBT 박막의 잔류 분극(2 $P_{r}$)과 보전계(2 $E_{c}$)값은 각각 인가 전압 5V에서 18.5 $\mu%C/$\textrm{cm}^2$과 150kV/cm이었고, signal/noise비는 3V에서 4.6을 나타내었다. 5V의 bipolar pulse하에서 $10^{10}$cycle까지 피로 현상이 나타나지 않았으며, 누설 전류 밀도는 133kV/cm에서 약 1x$10^{-7A}$$\textrm{cm}^2$의 값을 보였다.을 보였다.

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광물 탐사용 25kW급 양극성 펄스전원장치 설계 및 태백산 탐사시험 (Design and testing of 25kW bipolar pulse power supply for mineral exploration of Mt.Taebaek)

  • 배정수;김신;김태현;유찬훈;김형석;김종수;장성록
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.257-259
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    • 2019
  • 본 논문은 광물 탐사를 위한 25kW급 양극성 펄스전원장치에 대해 기술한다. 소프트스위칭 기반의 고효율 LCC 공진형 컨버터와 풀 브리지 기반 양극성 펄스 스위칭부로 구성된 단위 모듈(500V, 12.5A)을 기반으로 설계한다. LCC 공진형 컨버터는 전류의 rms값을 줄이기 위해 공진 전류모양을 사다리꼴 형태로 설계하여 도전 손실측면에서 크게 개선되었고, 높은 전력밀도를 달성하기 위해 변압기의 누설 인덕턴스를 공진 파라메터로 활용한다. 추가적으로, 짧은 펄스폭을 가지도록 설계된 게이트 구동 회로는 출력을 DC에서 8kHz의 넓은 주파수 범위에서 동작시킬 뿐만 아니라 게이트 신호를 전달하기 위한 변압기의 사이즈를 줄이기 위해 제안된다. 단위모듈 형태로 개발된 양극성 펄스전원장치는 4개의 모듈이 직병렬로 결선되어 부하조건에 따라 Grounded dipole mode (2kV, 12.5A) 또는 Loop mode (500V, 50A)로 동작한다. 4모듈 직병렬 운전 시 발생하는 모듈 간 전압 불균형 문제를 해결하기 위해 메인 변압기에 보상권선이 감긴다. 본 논문에서는 개발된 양극성 펄스전원 장치의 설계를 저항부하 실험 및 태백산 탐사시험 결과를 바탕으로 검증한다.

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