• 대한기계학회논문집B
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• 제40권12호
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• pp.769-776
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• 2016

본 연구는 화학종을 포함한 반응을 위해 종합적인 보존법칙과 운동학적 모델을 사용하여 수치해석을 진행하였다. 삼차원 형상으로 전극 전위, 바나듐 이온농도, 과전압 그리고 저항손실을 계산하였다. 셀의 온도, 초기 바나듐 이온농도를 변수로 설정하고 각 변수에 따른 전압과 손실을 계산하였다. 계산된 양극, 음극에서의 과전압과 전해액 상의 저항 손실을 통해 각각의 변수가 바나듐 레독스 플로우 배터리의 전기화학적 성능에 미치는 영향을 수치해석적으로 예측하고 분석하였다. 셀의 온도가 $20^{\circ}C$에서 $80^{\circ}C$로 증가되면 전압효율은 89.34%에서 87.29%로 2.05% 감소한다. 바나듐 농도가 $1500mol/m^3$에서 $3000mol/m^3$으로 증가되면 전압효율은 88.65%에서 89.25%로 0.6% 상승하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권8호
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• pp.687-693
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• 2014

본 연구에서는 휴대용 기기에 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC)를 적용하기 위하여 상온에서 작동 시의 성능특성을 정상상태와 동적상태에서 관찰하였다. 상대습도 및 공기 화학양론비에 따른 PEMFC 성능 변화를 실험적으로 분석하였다. 또한, EIS(Electrochemical Impedance Spectroscopy)를 이용하여 내부 오믹 저항의 변화를 고찰하였다. $35^{\circ}C$ 조건에서 물질 전달률이 감소하여 $45^{\circ}C$ 조건에 비해 전압 변동이 10배 정도 크게 관찰되었으며 안정적인 작동을 위해 공기의 화학양론비를 2.5 보다 크게 유지하여야 한다. 또한 낮은 상대습도는 오믹 저항을 크게 증가시키며, 이를 감소시키기 위해 상대습도 60% 이상으로 작동하여야 한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.59-68
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• 2009

분산진원으로서 연료전지 발전장치는 100w부터 수백[kw]의 용량을 가지며 종전의 대규모 전력설비와 비교하여 높은 신뢰도를 갖는 고품질의 전력을 공급할 수 있다. 본 연구에서는 소형 분산전원으로서 PEMFC(polymer electrolyte membrane fuel cell)연료전지 발전장치에 대한 PSIM(power electronics simulation tool) 모델을 설정하고 이를 바탕으로 DSP(digital signal processor)기반의 연료전지 하드웨어 시뮬레이터를 구현하였다. 연료전지 전류와 출력전압과의 관계는 연료전지의 전압-전류(V-I) 곡선 중 ohmic영역에서 1차 함수로 간략화 하였다. 구현된 시스템은 PEMFC 하드웨어 시뮬레이터, 절연형 풀 브리지 직류 부스트 컨버터 그리고 60[Hz] PWM인버터로 구성되어있다. 부하변동 및 과도상태에 대한 연료전지 하드웨어 시뮬레이터의 전압-전류-전력(V-I-P) 특성을 파악하였으며, 저항 부하 및 비선형 부하에 대한 전력변환기의 60[Hz] 정현파 교류출력 전압파형을 고찰하였다.

• 한국진공학회지
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• 제11권1호
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• pp.35-42
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• 2002

스퍼터로 성장시킨 $n-ZnO:Al(3\times10^{18}\textrm{cm}^{-3})$ 박막에 Ru 금속 박막을 이용하여 열적으로 안정하며 낮은 저항을 가지는 오믹 접촉을 제작하였다. 상온에서 $2.1{\times}10^{-3}{\Omega}\textrm{cm}^2$의 비접촉 저항을 보이던 Ru 오믹 접촉은 열처리 온도를 증가시킴에 따라 I-V특성이 향상되었고 특히 $700^{\circ}C$에서 1분 동안 열처리 할 경우 $3.2{\times}10^{-5}}{\Omega}\textrm{cm}^2$의 낮은 비접촉 저항을 나타내었다. 또한 Ru 오믹 접촉 시스템은 고온에서도 안정한 특성을 나타내었는데 $700^{\circ}C$에서의 고온 열처리 후에도 1.4 nm의 아주 낮은 rms 거칠기를 갖는 평탄한 표면을 나타내었다. 이와 같이 낮은 비접촉 저항과 열적 안정성은 Ru 오믹 접촉 시스템이 ZnO를 근간으로 하는 고성능의 광소자 및 고온소자에 적합한 오믹 접촉 시스템이라는 것을 말해준다. 또한 Ru 오믹 접촉의 비접촉 저항의 열처리 온도 의존성을 설명할 수 있는 메카니즘을 제시하였다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권7호
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• pp.66-79
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• 1999

본 논문에서는 얕은 양자 우물(extremely shaliow quantum wells, ESQWs)을 사용한 광 쌍안정 대칭형 자기 전광 소자(symmetric self elctrooptic effect device, S-SEED)의 성능에 있어서 높은 입사 광전력의 영향을 조사한다 . 다음과 같은 네 가지 ESQWs S-SEED 구조를 고려하였다. 무 반사 입힘(AR-coated) ESQWs S-SEED, back-to-back ARcoated ESQWs S-SEED, 비대칭 공명구조(AFP) ESQWs S-SEED, back-toback AFP ESQWs S-SEED. 입사 광 전력이 증가함에 따라 On/Off 대조비, On/Off 반사율 차이와 같은 소자성능은 ohmic heating 과 여기자 포화(exciton saturation)의 영향으로 심각하지 않게 저하된다. 한편 소자의 스위칭 속도는 지속적으로 증가하다가 특정 입사 광 전력 하에서 점차 감소하기 시작한다. 직렬 광 연결 시스템(cascading optical interconnection system)에 있어서 소자의 최대 속도 스위칭 동작을 위한 최대 입사 광 전력의 최적화를 바탕으로 0 V와 5 V의 외부 전압 조건에서 양자우물의 수를 변화시키면서 $5{\times}5{\mu}m^2$의 mesa 영역에 대하여 네 가지 ESQWs S-SEED의 시스템 비트 레이트를 모의 실험하고 그 결과를 분석하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권2호
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• pp.33-37
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• 2014

본 논문에서는 AlGaN/GaN HFET의 누설전류 특성을 개선하고자 산화갈륨 희생층 공정을 이용한 새로운 패시베이션 공정을 제안하였다. 오믹 전극 형성시 고온 열처리 과정으로 인해 갈륨의 표면 손상이 불가피하다. 표면 손상을 방지하기 위해 보편적으로 선표면처리 공정을 사용하기도 하지만 이러한 방법만으로는 표면 손상을 완전히 없애기 어렵다. 본 연구에서 새롭게 제안된 산화갈륨 희생층을 이용한 공정 방법은 고온 열처리 후 손상된 표면에 $O_2$ 플라즈마 처리를 통해 산화갈륨층을 형성한 뒤, 염화수소를 이용하여 산화갈륨층을 식각한다. 우수한 상태의 표면 상태를 얻을 수 있었으며, 누설전류의 확연한 감소로 subthreshold slope이 개선되었을 뿐만 아니라 최대 드레인 전류 특성도 594 mA/mm에서 634 mA/mm로 증가하였다. 질화갈륨 희생층 공정의 효과를 분석하기 위해 X-선 광전자 분광법을 이용하여 질화갈륨의 표면 변화에 대해 살펴보았다.

• ETRI Journal
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• 제24권5호
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• pp.349-359
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• 2002

With Ni/Au and Pd/Au metal schemes and low temperature processing, we formed low resistance stable Ohmic contacts to p-type GaN. Our investigation was preceded by conventional cleaning, followed by treatment in boiling $HNO_3$:HCl (1:3). Metallization was by thermally evaporating 30 nm Ni/15 nm Au or 25 nm Pd/15 nm Au. After heat treatment in $O_2$ + $N_2$ at various temperatures, the contacts were subsequently cooled in liquid nitrogen. Cryogenic cooling following heat treatment at $600^{\circ}C$ decreased the specific contact resistance from $9.84{\times}10^{-4}$ ${\Omega}cm^2$ to $2.65{\times}10^{-4}$ ${\Omega}cm^2$ for the Ni/Au contacts, while this increased it from $1.80{\times}10^{-4}$ ${\Omega}cm^2$ to $3.34{\times}10^{-4}$ ${\Omega}cm^2$ for the Pd/Au contacts. The Ni/Au contacts showed slightly higher specific contact resistance than the Pd/Au contacts, although they were more stable than the Pd contacts. X-ray photoelectron spectroscopy depth profiling showed the Ni contacts to be NiO followed by Au at the interface for the Ni/Au contacts, whereas the Pd/Au contacts exhibited a Pd:Au solid solution. The contacts quenched in liquid nitrogen following sintering were much more uniform under atomic force microscopy examination and gave a 3 times lower contact resistance with the Ni/Au design. Current-voltage-temperature analysis revealed that conduction was predominantly by thermionic field emission.

• 센서학회지
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• 제26권6호
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• pp.438-444
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• 2017

In this paper, we focus on optimization of the in-situ phosphorous (P) doping of low-pressure chemical vapor deposited (LPCVD) poly Si resistors for obtaining near-zero temperature coefficient of resistance (TCR) at temperature range from 25 to $600^{\circ}C$. The deposited poly Si films were annealed by rapid thermal anneal (RTA) process at the temperature range from 900 to $1000^{\circ}C$ for 90s in nitrogen ambient to relieve intrinsic stress and decrease the TCR in the poly Si layer and get the Ohmic contact. After the RTA process, a roughness of the thin film was slightly changed but the grain size and crystallinity of the thin film with the increase in anneal temperature. The film annealed at $1,000^{\circ}C$ showed the behavior of Schottky contact and had dislocations in the films. Ohmic contact and TCR of $334.4{\pm}8.2$ (ppm/K) within 4 inch wafer were obtained in the measuring temperature range of 25 to $600^{\circ}C$ for the optimized 200 nm thick-poly Si film with width/length of $20{\mu}m/1,800{\mu}m$. This shows the potential of in-situ P doped LPCVD poly Si as a resistor for pressure sensor in harsh environment applications.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.91-91
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• 1999

광소자 기술은 정보 전달 및 저장 기술의 지속적인 증가 요구에 따라 발전을 거듭하여 왔다. 특히 광통신 및 저장 기술에서 광원으로 사용되는 레이저 다이오드는 안정되면서 쉽게 제작할 수 있어야 한다. 이온 주입 방법은 반도체 공정에서 광범위하게 사용되는 공정이며 이미 소자측면에서 안정성이 확보되었다고 볼 수 있으나 대부분 메모리 등의 실리콘 반도체에서 이용되어 왔다. 최근에는 화합물 반도체 분야에서도 적용하는 예가 증가되고 있으나 광원으로 사용되는 레이저 다이오드의 경우는 우수한 품질의 반도체 층이 요구되며 따라서 damage가 큰 이온 주입 방법을 이용한 연구는 아직 많이 이루어져 있지 않다. 본 연구에서는 레이저 다이오드 구조의 성장측에 국부적으로 Fe 이온을 주입하여 도파로를 형성하여 광을 구속하여 도파시키는 동시에 전기적으로도 도파로 부분으로만 다이오드가 형성되도록 하고자 한다. 먼저 p층의 전기적 절연에 필요한 조건을 확보하기 위하여 CBE를 사용하여 Fe가 doping 된 SI-InP wafer 위에 p-InP (Be:5x1017 cm-3)층을 1.2$mu extrm{m}$ 성장한 후 ohmic 층으로 p-InGaAs (Be:1x1019 cm-3)을 0.1$\mu\textrm{m}$ 성장한 시료에 고에너지 이온 주입 장치를 사용하여 Fe 이온을 1MeV, 1.6meV의 에너지에 각각 1x1014cm-2, 2x1014cm-2 의 dose로 전면에 implant 하였다. 이 시료를 tube furnace에서 500, 600, $700^{\circ}C$각각 10분씩 annealing 한 후 재성장을 확인하기 위하여 DCXRD을 측정하였다. 그림 1은 DCXRD rocking curve로 annealing 하기 전 후의 In rich에서 side peak의 감소를 확인 할 수 있었는데 이는 damage가 어느 정도 복구되었음을 의미한다. 또한 절연 특성을 확인하기 위하여 ohmic metal을 증착하여 Hall 효과를 측정하였다. 그림 2에 보이는 것과 같이 annealing 온도가 증가함에 따라 면저항이 크게 증가함을 볼 수 있으며 이온 주입하기 전의 시료에 비해 104 이상의 저항을 갖을 수 있다. 향후 이러한 결과를 바탕으로 1.55$\mu\textrm{m}$ LD 구조에서 발진 특성을 관찰할 계획이다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권2호
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• pp.15-19
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• 2006

이원계 산화막인 비정질 $SiO_2$와 다결정 $TiO_2$의 저항 변화 특성을 연구하였다. Metal-Insulator-Metal의 저항 소자를 형성하여 전압 sweep에 의한 I-V를 측정하여 저항 상태를 확인하였다. 즉, 낮은 저항 상태 (LRS) 와 높은 저항 상태 (HRS) 의 두 가지 저항 상태가 존재하였으며, LRS는 전압에 의한 절연체의 불완전한 breakdown 후에, HRS는 전압에 의한 negative differential resistance 후에 각각 나타났다. LRS의 경우에는 Ohmic 전도 mechanism에 의해서, HRS의 경우에는 Schottky contact에 의한 potential barrier의 생성이 저항 상태를 결정한다고 제안하였다. 즉, potential barrier의 생성과 소멸이 두 저항 상태를 형성한다고 할 수 있다. 유전율이 높은 $TiO_2$가 $SiO_2$에 비하여, 낮은 동작 특성 전압을 나타내었으며, 1 V에서의 저항비도 높았다.