• 전기학회논문지
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• 제65권12호
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• pp.2000-2007
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• 2016

Generally, in order to implement the CRM(Critical Conduction Mode), the analog controller is used rather than a digital controller because the control is simple and uses less power. However, according to the semiconductor technology development and various user needs, digital control system based on a DSP is on the rise. Therefore, in this paper, the CRM bridgeless PFC converter based on a digital control is proposed. It is necessary to detect the inductor current when it reaches zero and peak value, for calculating the on time and off time by using the current information. However, in this paper, the on-time and off-time are calculated by using the proposed algorithm without any current information. If the switching-times are calculated through the steady-state analysis of the converter, they do not reflect transient status such as starting-up. Therefore, the calculated frequency is out of range, and the transient current is generated. In order to solve these problems, limitation method of the on-time and off-time is used, and the limitation values are varied according to the voltage reference. In addition, in steady state, depending on the switching frequency, the inductance is varied because of the resonance between the inductor and the parasitic capacitance of the switching elements. In order to solve the problem, inductance are measured depending on the switching frequency. The measured inductance are used to calculate the switching time for preventing the transient current. Simulation and experimental results are presented to verify the proposed method.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제14권1호
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• pp.35-40
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• 2013

연마재와 Coolant를 이용한 슬러리는 그동안 반도체 웨이퍼를 시작으로 태양광 산업의 Wire Saw에서 사용량이 급격히 증가하였다. 이에 본 논문에서는 슬러리를 분리 정제하여, 수세뿐만 아니라 화학적 처리를 통하여 보다 고순도의 실리콘카바이드 분말을 얻어, 마이크로웨이브 건조방식으로 건조하였다. 건조한 슬러리 벌크를 분쇄하고 화학적 처리까지 수행하여 제작한 Powder를 각각 열분석, 입도분석, SEM 촬영, 성분분석, XRF, XRD을 통하여 분석하였다. 본 연구 결과 화학적 처리를 통하여 얻은 Powder의 회수율이 수세 처리를 통하여 얻은 Powder 보다 더 높아지는 것을 알 수 있었다. 태양광 소재 산업에서 발생하는 다량의 슬러리를 통합, 재활용함으로 점차 강화되고 있는 국내외 환경 규제에 적극 대응하고, 관련 소재 산업의 인프라 구축 효과를 기대할 수 있다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제15권3호
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• pp.404-416
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• 2015

Small-area, low-power coarse and fine frequency detectors (FDs) are proposed for an adaptive bandwidth referenceless CDR with a wide range of input data rate. The coarse FD implemented with two flip-flops eliminates harmonic locking as long as the initial frequency of the CDR is lower than the target frequency. The fine FD samples the incoming input data by using half-rate four phase clocks, while the conventional rotational FD samples the full-rate clock signal by the incoming input data. The fine FD uses only a half number of flip-flops compared to the rotational FD by sharing the sampling and retiming circuitry with PLL. The proposed CDR chip in a 65-nm CMOS process satisfies the jitter tolerance specifications of both USB 3.0 and USB 3.1. The proposed CDR works in the range of input data rate; 2 Gb/s ~ 8 Gb/s at 1.2 V, 4 Gb/s ~ 11 Gb/s at 1.5 V. It consumes 26 mW at 5 Gb/s and 1.2 V, and 41 mW at 10 Gb/s and 1.5 V. The measured phase noise was -97.76 dBc/Hz at the 1 MHz frequency offset from the center frequency of 2.5 GHz. The measured rms jitter was 5.0 ps at 5 Gb/s and 4.5 ps at 10 Gb/s.

• 전기전자학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.131-137
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• 2012

본 논문에서는 영전압 스위칭(ZVS)과 전류불연속 모드(DCM)에 의한 새로운 고효율의 DC-DC 컨버터에 대해 연구된다. 일반적으로 고효율의 컨버터를 만들기 위해서는 전력변환기내에 사용된 반도체 스위칭 소자의 손실을 최소화하여 이루어진다. 제안한 컨버터는 DCM에 의하여 스위치의 턴-온 동작을 영전류 스위칭(ZCS)으로 만들고, 또한 새로운 유사공진 회로를 접목하여 컨버터의 고효율을 실현시킨다. 제안한 컨버터에 사용된 제어용 스위칭 소자들은 유사공진 기법에 의해 소프트 스위칭, 즉 ZVS와 ZCS으로 동작시키고, 이에 따른 제어용 스위칭 소자들은 전압과 전류의 스트레스 없이 동작한다. 그 결과 제안한 컨버터는 스위칭 손실의 저감에 의해 고효율로 구동된다. 제안한 DCM-ZVS 컨버터의 소프트 스위칭 동작과 시스템 효율은 디지털 시뮬레이션과 실험결과를 통해 그 타당성이 입증된다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제40권5호
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• pp.23-34
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• 2020

Concentrator photovoltaic (CPV) system consists of high-quality complex optical elements, mechanical devices, and electronics components and can have the advantages of high integration and high-efficiency energy sources. III-V compound semiconductor cells have proven performance based on high reliability in the aerospace field, but have characteristics that require absolute support of the balance of systems (BOS) such as solar position trackers, receivers with heat sinks, and housing instruments. To determine the optimum parameters of secondary optical elements (SOEs) design for CPV systems, we designed three types of CPV modules, classified as non-SOEs type, reflective mirror type, and CPC lens type. We measured the I-V and P-V characteristics of the prototype CPV modules with the angle of inclination varying from 0° to 12° and with a 500-magnification Fresnel lens. The experimental results assumed misalignment of the solar position tracker or module design of pinpoint accuracy. As a result, at the 0° tilt angle, the CPC lens produced lower power due to the quartz transmittance ratio compared to that by other SOEs. However, for tilt angles greater than 3°, the CPC lens type module achieved high efficiency and stability. This study is expected to help design high-performance CPV systems.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제8권2호
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• pp.44-48
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• 2007

In recent years, the size of plane substrates and semiconductor wafers has increased. As conventional contact transportation systems composed of, for example, carrier rollers, belt conveyers, and robot hands carry these longer and wider substrates, the increased weight results in increased potential for fracture. A noncontact transportation system is required to solve this problem. We propose a new noncontact transportation system combining acoustic viscous and aerostatic forces to provide damage-free transport. In this system, substrates are supported by aerostatic force and transported by acoustic viscous streaming induced by traveling wave deformation of a disk-type stator. A ring-type piezoelectric transducer bonded on the stator excites vibration. A stator with a high Q piezoelectric transducer can generate traveling vibrations with amplitude of $3.2{\mu}m$. Prior to constructing a carrying road for substrates, we clarified the basic properties of this technique and stator vibration characteristics experimentally. We constructed the experimental equipment using a rotational disk with a 95-mm diameter. Electric power was 70 W at an input voltage of 200 Vpp. A rotational torque of $8.5\times10^{-5}Nm$ was obtained when clearance between the stator and disk was $120{\mu}m$. Finally, we constructed a noncontact transport apparatus for polycrystalline silicon wafers $(150(W)\times150(L)\times0.3(t))$, producing a carrying speed of 59.2 mm/s at a clearance of 0.3 mm between the stator and wafer. The carrying force when four stators acted on the wafer was $2\times10^{-3}N$. Thus, the new noncontact transportation system was demonstrated to be effective.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.103-103
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• 1999

CeO2 는 cubic 구조의 일종인 CeF2 구조를 가지며 격자 상수가 0.541nm로 Si의 격자 상수 0.543nm와 거의 비슷하여 Si과의 부정합도가 0.35%에 불과하여 CeO2를 Si 기판 위에 에피택셜하게 성장시킬 수 있는 가능성이 크다. 따라서 SOI(Silicon-On-Insulator) 구조의 실현을 위하여 Si 기판위에 CeO2를 에피택셜하게 성장시키려는 많은 노력이 있었다. 또한 CeO2 는 열 적으로 대단히 안정된 물질로서 금속/강유전체/반도체 전계효과 트랜지스터(MFSFET : metal-ferroelectric-semiconductor field effect transistor)에서 ferroelectric 박막과 Si 기판사이에 완충층으로 사용되어 강유전체의 구성 원자와 Si 원자들간의 상호 확산을 방지함으로써 경계면의 특성을 향상시기키 위해 사용된다. e-beam evaporation와 laser ablation에 의한 Si 기판 위의 CeO2 격자 성장에 관한 많은 보고서가 있다. 이 방법들은 대규모 생산 공정에서 사용하기 어려운 반면 RF-magnetron sputtering은 대규모 반도체 공정에 널리 쓰인다. Sputtering에 의한 Si 기판위의 CeO2 막의 성장에 관한 보고서의 수는 매우 적다. 이 논문에서는 Ce target을 사용한 reactive rf-magnetron sputtering에 의해 Si(100) 과 Si(111) 기판위에 성장된 CeO2 의 구조 및 전기적 특성을 보고하고자 한다. 주요한 증착 변수인 증착 power와 증착온도, Seed Layer Time이 성장막의 결정성에 미치는 영향을 XRD(X-Ray Diffractometry) 분석과 TED(Transmission Electron Diffration) 분석에 의해 연구하였고 CeO2 /Si 구조의 C-V(capacitance-voltage)특성을 분석함으로써 증차된 CeO2 막과 실리콘 기판과의 계면 특성을 연구하였다. CeO2 와 Si 사이의 계면을 TEM 측정에 의해 분석하였고, Ce와 O의 화학적 조성비를 RBS에 의해 측정하였다. Si(100) 기판위에 증착된 CeO2 는 $600^{\circ}C$ 낮은 증착률에서 seed layer를 하지 않은 조건에서 CeO2 (200) 방향으로 우선 성장하였으며, Si(111) 기판 위의 CeO2 박막은 40$0^{\circ}C$ 높은 증착률에서 seed layer를 2분이상 한 조건에서 CeO2 (111) 방향으로 우선 성장하였다. TEM 분석에서 CeO2 와 Si 기판사이에서 계면에서 얇은 SiO2층이 형성되었으며, TED 분석은 Si(100) 과 Si(111) 위에 증착한 CeO2 박막이 각각 우선 방향성을 가진 다결정임을 보여주었다. C-V 곡선에서 나타난 Hysteresis는 CeO2 박막과 Si 사이의 결함때문이라고 사료된다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.20-27
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• 2007

정보화 시대로 변화함에 따라 고품질 전력의 중요성이 강조되고 있으며 이를 보장하기 위한 전력기기 운전의 신뢰성 향상이 선결과제로 대두되었다. 특히 대용량 전력기기 중 개폐기와 차단기의 성능을 일정 수준 이상으로 유지하기 위한 예방진단기술이 발달되어 왔다. 개폐기와 차단기에서 많이 사용되는 $SF_6$ 가스의 절연성능을 검출하여 유지보수 여부를 결정하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 이러한 $SF_6$ 가스의 절연성능을 검출하기 위해 사용되는 여러 가지 방법 중에 전기방전에 의해 나타나는 여러 현상을 검출하는 센서들의 기초특성을 확인하고 파악된 특성을 통해 복수의 검출센서를 사용할 것을 제안하였다. 즉 코로나 방전이나 아크방전 시에도 사용할 수 있는 UHF 센서와 방전전류 검출기를 병용하는 것이 $SF_6$ 가스의 절연성능 확인에 유리할 것으로 판단되었다. 이외에도 가스센서를 이용한 $SF_6$ 가스의 절연상태 검출을 시도해 그 가능성을 시험해 보았다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권8호
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• pp.525-529
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• 2017

Molybdenum oxide ($MoO_3$) offers pivotal advantages for high optical transparency and low light reflection. Considering device fabrication, n-type $MoO_3$ semiconductor can spontaneously establish a junction with p-type Si. Since the energy bandgap of Si is 1.12 eV, a maximum photon wavelength of around 1,100 nm is required to initiate effective photoelectric reaction. However, the utilization of infrared photons is very limited for Si photonics. Hence, to enhance the Si photoelectric devices, we applied the wide energy bandgap $MoO_3$ (3.7 eV) top-layer onto Si. Using a large-scale production method, a wafer-scale $MoO_3$ device was fabricated with a highly crystalline structure. The $MoO_3/p-Si$ heterojunction device provides distinct photoresponses for long wavelength photons at 900 nm and 1,100 nm with extremely fast response times: rise time of 65.69 ms and fall time of 71.82 ms. We demonstrate the high-performing $MoO_3/p-Si$ infrared photodetector and provide a design scheme for the extension of Si for the utilization of long-wavelength light.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권5호
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• pp.1654-1659
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• 2014

Tunneling field-effect transistors (TFETs) are very applicable to low standby-power application by their virtues of low off-current ($I_{off}$) and small subthreshold swing (S). However, low on-current ($I_{on}$) of silicon-based TFETs has been pointed out as a drawback. To improve $I_{on}$ of TFET, a gate-all-around (GAA) TFET based on III-V compound semiconductor with InAs/InGaAs/InP multiple-heterojunction structure is proposed and investigated. Its performances have been evaluated with the gallium (Ga) composition (x) for $In_{1-x}Ga_xAs$ in the channel region. According to the simulation results for $I_{on}$, $I_{off}$, S, and on/off current ratio ($I_{on}/I_{off}$), the device adopting $In_{0.53}Ga_{0.47}As$ channel showed the optimum direct-current (DC) performance, as a result of controlling the Ga fraction. By introducing an n-type InGaAs thin layer near the source end, improved DC characteristics and radio-frequency (RF) performances were obtained due to boosted band-to-band (BTB) tunneling efficiency.