• 전력전자학회지
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• 제14권1호
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• pp.21-25
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• 2009

전력반도체소자는 1947년 트랜지스터의 출현으로 반도체시대가 도래한 이후 사이리스터, MOSFET 및 IGBT 등으로 발전하였다. 개발당시에는 10A 정도의 전류처리 능력과 수백V 정도의 진압저지능력을 가지고 있었지만, 현재에는 정격전류로는 약 8,000A, 정격전압으로는 무려 12kV 급까지 발전되었다. 그러나 전력반도체 소자의 대부분은 실리콘을 윈료로 제작되고 있으며 현재 실리콘의 물성적 한계에 직면하여 고전압, 저손실 및 고속 스위칭화에 대한 새로운 도전이 시작되고 있다. SiC 전력용 반도체는 실리콘 반도체의 이론적 물성한계를 극복할 수 있는 소재로서 80년대 이후 각광받아 왔다. 하지만 대구경의 단결정 웨이퍼 및 저결함의 에피박막의 부재로 90년대 중반까지는 가능성 있는 재료로서만 연구되었다. 90년대 중반 단결정 웨이퍼가 상용화된 이후 단결정 웨이퍼의 대구경화 및 저결함화가 급속히 진전되어 전력용 반도체 소자의 개발도 활기를 띄게 되었다. 본 기고에서는 탄화규소 반도체소자의 기술동향에 대해 소개하고자 한다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제4권2호
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• pp.46-54
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• 1990

본 연구에서는 에폭시수지에 무기물충진제 SiO2를I첨가하여 제작된 시편의 주파수 및 온도변화에 따른 유전 완화특성을 연구하였다. 연구결과로 제작된 복합재료의 유전특성은 충진제의 함량증가에 따라 유전율은 상당히 증가하였으나 유전손실의 변화는 거의 없었다. 이와같은 사실을 포함한 모든 특성들은 충진제입자가 에폭시 매트릭스에 견고하게 결합되어 있다는 사실과 Maxwell-Wagner의 계면분극이론으로 잘 설명될 수 있다. 제작된 복합재료에 대한 특성의 검토에서 충진제(SiO2)의 입자는 에폭시 매트릭스와 견고하게 결합되어 있으며 충진제 첨가효과는 전반적으로 유전완화세기에는 별 영향을 미치지 못하나 계면분극효과에 의한 유전율을 증가시키는 효과가 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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• pp.113-113
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• 2010

최근 태양전지 제작 등에 응용되고 있는 $NH_3/N_2/SiH_4$ 유도결합 플라즈마 방전에서 활성종의 플라즈마 변수 의존성을 이론적인 계산을 통해 분석한다. 먼저, 수집 및 계산 가공된 반응계수들에 대한 신뢰성을 검증하기위해 공간평균 전산모사를 수행하여 최종적으로 계산된 전자온도 및 밀도값들이 합리적인 범주에 속해 있는지 확인한다. 검증된 반응계수들을 바탕으로 공간평균 유체방정식에서 정상상태를 가정하여 중성종 및 활성종 밀도를 전자밀도 및 온도 등의 플라즈마 변수에 대한 함수로 표현하고, 이에 대한 수치해석적인 해를 얻음으로써 그 의존성을 분석해 본다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.103.2-103.2
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• 2011

리튬이차전지의 음극물질로서 상용화되고 있는 탄소재료중 흑연은 전기자동차에 적용하기에는 낮은 용량과 나쁜 출력특성을 갖고 있어 지금보다 두배이상의 용량과 출력특성이 좋은 음극소재의 개발이 필요하다. 또 다른 음극물질로 실리콘은 흑연에 비해 월등히 높은 이론용량을 나타내고 있지만 실리콘이 리튬이온과 만나면 부피가 4배이상 팽창하여 사이클이 진행될수록 충방전 용량이 급격히 감소하게 된다. 그래서 본 연구에서는 이 두 음극소재를 상호보완하기 위해 천연흑연을 산처리 과정을 통해 제조된 팽창흑연을 매트릭스로 사용하여 팽창흑연에 실리콘을 충진 시키는 연구를 진행하였다. 팽창흑연에 실리콘을 충진시킴으로써 1C일 때 약 650mAh/g의 용량을 나타내었으며, 50cycle이 진행된 후에도 비교적 안정한 사이클 특성을 나타내었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.70-70
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• 2011

차세대 저항 메모리로 활용 가능한 ZnO 박막의 저항 변화 특성을 평가하였다. ZnO 박막은 Pt/Ti/SiO2/Si 기판 위에 스퍼터링 시스템을 이용하여 약 50nm 두께로 증착되었다. 증착된 박막에 전극을 evaporator를 이용하여 패턴닝 함으로써 전극-반도체-전극 구조의 소자를 만들고 전기적 특성을 평가하였다. 비교적 높은 compliance current (이하Icomp)를 설정한 경우 unipolar 저항 변화특성을 나타낸 데 비해 비교적 낮은 Icomp를 설정한 경우 bipolar 저항 변화특성을 나타내었다. 두 서로 다른 저항 변화 특성은 100cycle 이상 안정적으로 재현성 있게 나타났으며 이때의 저항비는 약 $10^3$ 정도를 나타냈다. 본 결과를 바탕으로 필라멘트 이론에 기초한 저항 변화 메커니즘을 설명하는 모델이 제시되었다.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.182-189
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• 2006

현재 반도체 습식식각 공정에 사용되고 있는 방법은 batch식과 매엽식이 있다. batch식 식각방법은 매엽식보다 throughput이 많은 반면 식각균일도는 떨어진다. 매엽식은 웨이퍼를 회전시키면서 약액을 분사할 때 Boom swing을 하여 균일하게 식각할 수 있다. 본 연구에서는 Boom swing이 없는 구조의 매엽식 장비에서 약액이 상온과 고온일 때 $SiO_2$막을 식각하여 비교하였다. 각각의 조건에서 식각량의 분포와 균일도의 변화에 대해서 알아보았으며, 실험평가시 분사된 약액의 온도분포를 이론적으로 계산하여 실제 실험결과와 비교하여 보았다. 식각균일도는 batch식 보다 매엽식 스핀방식이 균일하였으며, 약액분사 방법은 boom swing을 하는 것이 더 균일하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.379-379
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• 2011

차세대 저항메모리(resistive switching random access memory; ReRAM)의 개발을 위해 다양한 산화 물질들의 저항 변화 특성이 연구되고 있다. 본 연구에서는 저항 변화 물질로 잘 알려진 ZnO 박막을 이용하여 저항 변화 특성을 평가하였다. ZnO 박막은 Pt/Ti/$SiO_2$/Si 기판 위에 스퍼터링 시스템을 이용하여 약 50 nm 두께로 증착되었다. 증착된 박막 위에 전극을 evaporator를 이용하여 패턴닝함으로써 전극-반도체-전극 구조의 소자를 만들고 이의 전기적 특성을 평가하였다. Compliance current를 설정하여 저항 변화 특성을 측정한 결과 가해진 전압의 극성에 관계 없이 저항이 변화하는, dielectric breakdown에 의해 박막내 전도성 필라멘트라 불리는 전도성 길이 생성되었다가 joule-heating에 의해 필라멘트가 파열되는, 전형적인 unipolar 저항 변화특성이 나타났다. 다기능성 소자 개발을 위해 위 소자 구조를 투명한 고분자 기판위에 형성하고 표면에 초발수성 ZnO 나노막대 구조를 합성하였다. 그 결과 투명하면서 유연하고, 수분에도 안정적인 다기능성 저항 변화 소자 특성을 평가할 수 있었다. 본 결과를 바탕으로 필라멘트 이론에 기초한 저항 변화 메커니즘을 설명하는 모델이 제시되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2002년도 춘계종합학술대회
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• pp.268-270
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• 2002

반도체소자의 전자전송특성을 해석하기 위하여 임팩트이온화현상은 매우 중요하다. 임팩트이온화는 전자-정공쌍들의 생성과정이므로 소자에 인가되는 전압이나 온도에 따라 소자의 특성이 변화될 수 있다. 본 연구에서는 Constant Voltage 스켈링이론을 적용하여 게이트 길이를 50nm까지 스케일 다운하였으며 TCAD시뮬레이터를 이용하여 세 가지 모델-Van Overstraeten, Okuto, Ours-에 대하여 임팩트이온화와 breakdown등을 비교 분석하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권10호
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• pp.820-826
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• 2009

The anisotropic phonon conductions with varying Joule heating rate of the silicon film in Silicon-on-Insulator devices are examined using the electron-phonon interaction model. It is found that the phonon heat transfer rate at each boundary of Si-layer has a strong dependence on the heating power rate. And the phonon flow decreases when the temperature gradient has a sharp change within extremely short length scales such as phonon mean free path. Thus the heat generated in the hot spot region is removed primarily by heat conduction through Si-layer at the higher Joule heating level and the phonon nonlocality is mainly attributed to lower group velocity phonons as remarkably dissimilar to the case of electrons in laser heated plasmas. To validate these observations the modified phonon nonlocal model considering complete phonon dispersion relations is introduced as a correct form of the conventional theory. We also reveal that the relation between the phonon heat deposition time from the hot spot region and the relaxation time in Si-layer can be used to estimate the intrinsic thermal resistance in the parallel heat flow direction as Joule heating level varies.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제6권4호
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• pp.28-37
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• 2000

본 논문에서는 관리제어시스템의 대상인 이산사건시스템을 하나의 전역 관리제어기 (global supervisor)가 아닌 여러 개의 국소 관리제어기(local supervisor)들의 동시수행 (concurrent action)을 통한 분산관리제어에 대해 알아본다. 반적으로 관리제어 대상시스 템 G 의 사양에 대해 관리제어가 설계가능하면 하나의 전역 관리제어기(S)를 설계하여 관리제어시스템의 언어 L(S/G)를 생성할 수 있다. 이에 반하여, 분산 관리제어이론은 주 어진 사양(specification)에 대해 여러 개의 국소 관리제어기(Si) 들의 동시수행(∧Si/G)를 생성함으로써 전역 관리제어기와 동등한 역할 즉 L(S/G)=L(∧Si/G)을 이루고자 하는 데 그 목적이 있다. 리제어 대상시스템 G의 발생가능한 사건들에 관해 제어가능성과 관측가 능성을 고려하여 모든 사건들이 관측가능할 경우와 관측불가능한 사건들이 존재하는 경 우로 구분하여 분산 관리제어시스템의 설계에 대해 알아본다. 또한 관측 불가능한 경우 와 관측불가능한 사건들이 존재하는 경우로 구분하여 분산 관리제어시스템의 설계에 대 해 알아본다. 또한 관측불가능한 사건들이 존재할 때 사양언어(specification language) K 가 여러 개의 국소사양 (local specification)들의 교집합으로 주어진 경우의 국소 분산 관 리제어와 하나의 전역사양(global specification)으로 주어진 경우의 전역 분산 관리제어 로 세분하여 각각의 분산 관리제어결과가 전역 관리제어결과와 서로 같아질 수 있는 조 건에 대해 알아본다