• 제목/요약/키워드: High Power semiconductor

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고출력 CW 레이저에 의한 CMOS 영상 센서의 손상 분석 (High-Power Continuous-Wave Laser-Induced Damage to Complementary Metal-Oxide Semiconductor Image Sensor)

  • 김진겸;최성호;윤성희;장경영;신완순
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권1호
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    • pp.105-109
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    • 2015
  • 고출력 레이저에 의한 영상 센서의 손상 분석 연구를 수행하였다. 고출력 레이저에 의한 금속의 손상에 관한 연구는 많이 이루어져 있지만, 상대적으로 고출력 레이저에 취약한 영상 시스템의 손상 연구는 미비한 상태이다. 본 논문에서는 CMOS 영상 센서에 고출력 레이저가 조사 되었을 때, 영상 센서가 받는 손상에 대해 실험적으로 분석하였다. 고출력 레이저 소스로는 근적외선대역의 연속발진 광섬유 레이저를 사용하였으며, 레이저 세기와 조사시간에 따른 CMOS 영상 센서의 영구적 손상 및 영상 품질을 분석하였다. 그 결과 조사시간과 레이저세기가 증가함에 따라 먼저 색상 손상이 나타나고 이후 작동불능 상태가 되었으며, 이러한 손상은 조사시간보다 레이저 세기에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.

전력반도체용 GaN 기판 산업동향 (The industrial trends of GaN substrates on the power electronic semiconductors)

  • 이희애;박재화;이주형;박철우;강효상;인준형;심광보
    • 한국결정성장학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.159-165
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    • 2018
  • 최근 전세계적으로 환경오염 및 에너지 고갈에 대한 대책 마련의 일환으로 에너지 재생 및 절약 소자인 고효율 친환경 전력반도체로서 GaN 전력소자에 대한 관심이 고조되어가고 있다. 이를 위해서, GaN 단결정 기판의 사용이 절실히 요구되는 바, Yole사 보고서(2013)와 국내 외 GaN 관련 산학연의 최신 발표(2017)를 바탕으로 최근 GaN 단결정 산업동향을 리뷰하였다. GaN 단결정 기판에 대한 연구개발은 저결함, 대구경을 목표로 지속적으로 진행되고 있으나, 아직 시장형성이 활성화되고 있지 못하다.

탄화규소(SiC) 반도체를 사용한 모듈에서의 방열 거동 해석 연구 (Comparative Study on the Characteristics of Heat Dissipation using Silicon Carbide (SiC) Powder Semiconductor Module)

  • 정청하;서원;김구성
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.89-93
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    • 2018
  • 1200V 이상 급의 전기자동차의 파워 모듈에 적용되는 세라믹 기판은 구동 전력으로 고전력이 인가되는 특성상 고열전도도, 고 전기절연성, 저열팽창계수, 급격한 온도 변화에 대한 저항성의 특성이 요구된다. 방열기판에 적용되는 세라믹 중 질화알루미늄과 질화규소는 그 요구를 충족하는 소재로서 고려되고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 질화알루미늄과 질화규소의 방열기판 소재로서의 특성을 상용해석프로그램을 통해 비교하였다. 그 결과 질화규소는 질화알루미늄에 대해 각각 동일한 조건의 열을 부여하는 공정을 시물레이션으로 구현했을 때 스트레스와 휨이 덜 발생하여 더 우세한 내충격성, 내stress성을 보였다. 열전도도 측면에서는 질화알루미늄이 방열 소재로서 더 우수한 특성을 지니지만 신뢰성 측면에서는 질화규소가 더 우세함을 시물레이션을 통해 관찰하였다.

하이브리드 Cascade 5-레벨 PWM 인버터를 이용한 정지형 무효전력 보상기의 동작특성 (Operating Characteristics of Static Var Compensator Using Hybrid Cascade 5-level PWM Inverter)

  • 최남섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2002년도 춘계종합학술대회
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    • pp.318-321
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    • 2002
  • 본 논문에서는 고전압 대용량 응용에 적합한, 하이브리드 cascade 5-레벨 PWM 인버터를 이용한 정지형 무효전력보상기가 제안된다. 또한, 제안된 시스템을 회로 DQ 모델링하고 이로부터 시스템의 중요한 동작특성을 해석하고 각종 관련 식들을 유도한다. 제안된 무효전력보상기는 대용량으로 구성 이 가능하고, 대용량-저주파 스위칭을 하는 GTO와 소용량-고주파 스위칭을 하는 IGBT등 서로 다른 종류의 스위치를 섞어 사용하는 하이브리드 구성의 장점을 가지므로 전력반도체 스위치의 활용도를 극대화 할 수 있다. 본 논문에서는 제안된 정지형 무효전력보상기의 회로구성과 특성이 설명 및 해석되고, 이를 PSIM 회로 시뮬레이션으로 그 동작특성 해석의 타당성을 입증한다.

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High-Efficiency CMOS Power Amplifier Using Uneven Bias for Wireless LAN Application

  • Ryu, Namsik;Jung, Jae-Ho;Jeong, Yongchae
    • ETRI Journal
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    • 제34권6호
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    • pp.885-891
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    • 2012
  • This paper proposes a high-efficiency power amplifier (PA) with uneven bias. The proposed amplifier consists of a driver amplifier, power stages of the main amplifier with class AB bias, and an auxiliary amplifier with class C bias. Unlike other CMOS PAs, the amplifier adopts a current-mode transformer-based combiner to reduce the output stage loss and size. As a result, the amplifier can improve the efficiency and reduce the quiescent current. The fully integrated CMOS PA is implemented using the commercial Taiwan Semiconductor Manufacturing Company 0.18-${\mu}m$ RF-CMOS process with a supply voltage of 3.3 V. The measured gain, $P_{1dB}$, and efficiency at $P_{1dB}$ are 29 dB, 28.1 dBm, and 37.9%, respectively. When the PA is tested with 54 Mbps of an 802.11g WLAN orthogonal frequency division multiplexing signal, a 25-dB error vector magnitude compliant output power of 22 dBm and a 21.5% efficiency can be obtained.

High-Speed Low-Power Junctionless Field-Effect Transistor with Ultra-Thin Poly-Si Channel for Sub-10-nm Technology Node

  • Kim, Youngmin;Lee, Junsoo;Cho, Yongbeom;Lee, Won Jae;Cho, Seongjae
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제16권2호
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    • pp.159-165
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    • 2016
  • Recently, active efforts are being made for future Si CMOS technology by various researches on emerging devices and materials. Capability of low power consumption becomes increasingly important criterion for advanced logic devices in extending the Si CMOS. In this work, a junctionless field-effect transistor (JLFET) with ultra-thin poly-Si (UTP) channel is designed aiming the sub-10-nm technology for low-power (LP) applications. A comparative study by device simulations has been performed for the devices with crystalline and polycrystalline Si channels, respectively, in order to demonstrate that the difference in their performances becomes smaller and eventually disappears as the 10-nm regime is reached. The UTP JLFET would be one of the strongest candidates for advanced logic technology, with various virtues of high-speed operation, low power consumption, and low-thermal-budget process integration.

뇌서지에 의한 플라이백 컨버터의 서지전류 경로 분석 (Analysis of Surge Current Path of Flyback Converter by Lightning Surge)

  • 박준우;이강희;김진호;홍성수;원재선;김종해
    • 전력전자학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.178-183
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    • 2013
  • The study of lightning surge have been conducted on information and communications equipment and power system. However, the research on SMPS itself is an inactive field. This paper analyzes surge current path of flyback converter with the combination wave generator by lightning surge. Also, this paper discloses that there exists the surge current with high-frequency component besides the low-frequency component based on the standard surge current. This high-frequency surge current is the major reason to damage the semiconductor devices such as FET and IC. To confirm the validity of the proposed issue, the analysis and experimental results are presented.

Multi-Phase 인터리브드 방식을 이용한 고효율 양방향 DC/DC 컨버터 토폴로지에 관한 연구 (Study on the High Efficiency Bi-directional DC/DC Converter Topology Using Multi-Phase Interleaved Method)

  • 최정식;박병철;정동화;오승열
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제29권2호
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    • pp.82-90
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    • 2015
  • This paper proposes an efficient bi-directional DC/DC converter topology using multi-phase interleaved method for power storage system. The proposed converter topology is used for a power storage system using a vanadium redox flow battery(VRFB) and is configured to enable bidirectional power flow for charging and discharging of VRFB. Proposed DC/DC converter of the 4 leg method is reduced to 1/4 times the rating of the reactor and the power semiconductor device so can be reduce the system size. Also, proposed topology is obtained the effect of four times the switching frequency as compared to the conventional converter in each leg with a 90 degree phase shift 4 leg method. This can suppress the reduction of the life of the secondary battery because it is possible to reduce the current ripple in accordance with the charging and discharging of VRFB and may increase the efficiency of the entire system. In this paper, it proposed bidirectional high-efficiency DC/DC converter topology Using multi-phase interleaved method and proved the validity through simulations and experiments.

저 전력 SoC를 위한 저 누설전류 특성을 갖는 Self-Timed Current-Mode Logic Family (Self-timed Current-mode Logic Family having Low-leakage Current for Low-power SoCs)

  • 송진석;공정택;공배선
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권8호
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    • pp.37-43
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    • 2008
  • 본 논문에서는 고속 동작에서 동적 전력 소비와 정적 전력 소비를 동시에 줄일 수 있는 self-timed current-mode Logic(STCML)을 제안한다. 제안된 로직 스타일은 펄스 신호로 가상 접지를 방전하여 로직 게이트의 누설 전류(subthreshold leakage current)를 획기적으로 감소시켰다. 또한, 본 로직은 개선된 self-timing buffer를 사용하여 동적모드 동작 시 발생되는 단락 회로 전류(short-circuit current)를 최소화하였다. 80-nm CMOS 공정을 이용하여 실시한 비교 실험 결과, 제안된 로직 스타일은 기존의 대표적인 current-mode logic인 DyCML에 비하여 동일한 시간 지연에서 26 배의 누설 전력 소비를 줄이고 27%의 동적 전력 소비를 줄일 수 있었다. 또한, 대표적인 디지털 로직 스타일인 DCVS와의 비교 결과, 59%의 누설 전력 소비감소 효과가 있었다.

AR Coating에 따른 고출력 반도체 레이저의 특성변화 (Characteristic ependences of High Power Semiconductor Laser on AR Coating)

  • 오윤경;곽계달
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권11호
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    • pp.29-34
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    • 1995
  • Mirror coating is applied to laser facets to improve properties of edge emitting laser diodes. In this experiment, InGaAsP/GaAs high power laser diodes were studied with respect to different degrees of anti-reflective coating. Sputterred $Al_{2}$O$_{3}$ was used as the coating material and the HR coating was kept constant at 90%. Threshold current density, differential quantum efficiency, emission wavelength and the operating current at 500mW were measured for a range of AR coating and compared with theoretically calculated values; that showed good agreements. Precise wavelength control is important for laser diodes for solid state pumping because of small absorption bandwidth. In addition, since these lasers operate under CW condition, a lowest possible operating current for a given power is desired in order to minimize the heat produced. From the results of this experiment, we were able to obtain a optimum range of AR coatings for minimum operating current. The wavelength can be varied up to 4nm within this range.

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