• 제목/요약/키워드: Stability threshold

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In doped ZTO 기반 산화물 반도체 TFT 소자의 CuCa 전극 적용에 따른 특성 변화 및 신뢰성 향상

  • 김신;오동주;정재경;이상호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.167.2-167.2
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    • 2015
  • 고 이동도(~10 cm/Vs), 낮은 공정온도 및 높은 투과율 등의 특성을 갖는 산화물 반도체는 저 소비전력, 대면적화 및 고해상도 LCD Panel에 적합한 재료로서 현재 일부 Mobile Panel 및 TFT-LCD Panel의 양산에 적용되고 있으나, 향후 UHD급(4 K, 8 K)의 대형, 고해상도 Panel에의 적용을 위해서는 30 cm2/Vs 이상의 고 이동도 재료의 개발 및 저 저항 배선의 적용에 따른 소자 신뢰성의 개선이 필요하다. Cu는 대표적인 저 저항 배선 재료로 일부 양산에 적용되고 있으나, Cu 전극과 산화물 반도체의 계면에서 Cu원자의 확산 및 Cu-O 층의 형성에 의한 소자 특성 저하의 문제가 있다. 본 연구에서는 고 이동도의 In doped-ZTO계 산화물 반도체를 기반으로 채널 층과 Cu source-Drain layer의 계면에서의 Cu element의 거동 및 TFT 소자 특성과의 상관관계를 고찰하고, 계면에 형성된 Cu-O layer에 대해 높은 전자 친화도를 갖는 Ca element를 첨가에 의한 TFT 소자 특성의 변화를 관찰하였다. 본 연구에서는 이러한 효과로 인한 소자 신뢰성의 향상을 기대하였으며, 우선 In doped-ZTO 채널 층에 Cu와 CuCa 2at% source-drain을 적용한 TFT 특성을 확인하였다. 그 결과, Cu는 Field-effect mobility: ~17.67 cm2/Vs, Sub-threshold swing: 0.76 mV/decade 및 Vth:, 4.40 V의 결과가 얻어졌으며 CuCa 2at%의 경우 Field-effect mobility: ~17.84 cm2/Vs, Sub-threshold swing: 0.86 mV/decade 및 Vth:, 5.74 V의 결과가 얻어졌다. 소자신뢰성 측면에서도 Bias Stress의 변화량 ${\delta}Vth$의 경우 Cu : 4.48 V에 대해 CuCa 2at% : 2.81 V로 ${\delta}Vth$:1.67 V의 개선된 결과를 얻었다.

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자기부상시스템에서 레일 이음매 통과시 공극 처리방법 (Air-gap Signal Treatment at rail-joint in Maglev System)

  • 성호경;조정민;이종무;배덕권;김봉섭;김동성;신병천
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.310-312
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    • 2006
  • Maglev using EMS becomes unstable by unexpected big air-gap disturbance. The main causes of the unexpected air-gap disturbance are step-wise rail joint and large distance between rail splices. For the stable operation of the Maglev, the conventional system uses the threshold method, which selects one gap sensor among two gap sensors installed on the magnet to read the gap between magnet and guide rail. But the threshold method with a wide bandwidth makes the discontinuous air-gap signal at the rail joints because of the offset in air gap sensors and/or the step-wise rail joins. Further more, in the case of the one with a narrow bend-width, it makes Maglev system unstable because of frequent alternation. In this paper, a new method using fuzzy rule to reduce air-gap disturbances proposed to improve the stability of Maglev system. It treats the air-gap signal from dual gap sensors effectively to make continuous signal without air gap disturbance. Simulation and experiment results proved that the proposed scheme was effective to reduce air-gap disturbance from dual gap sensors in rail joints.

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Annealing temperature dependence on the positive bias stability of IGZO thin-film transistors

  • Shin, Hyun-Soo;Ahn, Byung-Du;Rim, You-Seung;Kim, Hyun-Jae
    • Journal of Information Display
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    • 제12권4호
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    • pp.209-212
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    • 2011
  • The threshold voltage shift (${\Delta}V_{th}$) under positive-voltage bias stress (PBS) of InGaZnO (IGZO) thin-film transistors (TFTs) annealed at different temperatures in air was investigated. The dramatic degradation of the electrical performance was observed at the sample that was annealed at $700^{\circ}C$. The degradation of the saturation mobility (${\mu}_{sat}$) resulted from the diffusion of indium atoms into the interface of the IGZO/gate insulator after crystallization, and the degradation of the subthreshold slope (S-factor) was due to the increase in the interfacial and bulk trap density. In spite of the degradation of the electrical performance of the sample that was annealed at $700^{\circ}C$, it showed a smaller ${\Delta}V_{th}$ under PBS conditions for $10^4$ s than the samples that were annealed at $500^{\circ}C$, which is attributed to the nanocrystal-embedded structure. The sample that was annealed at $600^{\circ}C$ showed the best performance and the smallest ${\Delta}V_{th}$ among the fabricated samples with a ${\mu}_{sat}$ of $9.38cm^2/V$ s, an S-factor of 0.46V/decade, and a ${\Delta}V_{th}$ of 0.009V, which is due to the passivation of the defects by high thermal annealing without structural change.

고온하에서 암석의 열충격, 열팽창 및 열파괴에 관한 연구 (A Study on Thermal Shock, Thermal Expansion and Thermal Cracking of Rocks under High Temperature)

  • 이형원;이정인
    • 터널과지하공간
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    • 제5권1호
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    • pp.22-40
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    • 1995
  • Thermomechanical characteristics of rocks such as thermal shock, thermal expansion, thermal cracking were experimentally investigaed using Iksan granite, Cheonan tonalite and Chung-ju dolomite to obtain the basic data for proper design and Chung-ju dolomite to obtain the basic data for proper design and stability analysis of underground structures subjected to temperature changes. The effect of thermal shock did not appear when the heating speed was under 3$^{\circ}C$/min. and there existed little difference between multi-staged cyclic heating and single-cycled heating. Thermal expansion of rocks was affected by mineral composition, crack porosity and the degree of thermal craking. In quartz-beraring multimineralic rocks such as Iksan granite and Cheonan tonalite, the thermal expansion coefficient increaseed continuously with temperature rise, but that of Chung-ju dolomite which was a monomineralic rock showed a constant value for the temperature above 250$^{\circ}C$, Chung-ju dolomite yielded the lowest critical threshold temperature(Tc) of 100$^{\circ}C$ and unstable thermal cracking was initiated above the new threshold temperature(Tc')of 300$^{\circ}C$. Above Tc' thermal cracks grew but they were not interconnected. Iksan granite showed closing of microcracks to the temperature of 100$^{\circ}C$, then expanded linearly to Tc of 200$^{\circ}C$. Above Tc, thermal cracking was initiated and progressed rapidly and almost all the grain boundaries were cracked at 600$^{\circ}C$. Cheonan tonalite also showed similar behavior to iksan granite except that Tc was 350$^{\circ}C$ and that thermal cracks propagated more rapidly. Thermal expansions calculated by Turner's equation were found to be valid in predicting the thermal expansion and cracking behavior of rocks.

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염소저장탱크에서의 가스 누출시 공정위험검토 및 결과영향분석 (Process Hazard Review and Consequence Effect Analysis for the Release of Chlorine Gas from Its Storage Tank)

  • 고재선;김효
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.61-73
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    • 2003
  • 화학공장에서 발생되는 사고 중 대부분은 저장탱크나 운송배관의 손상에 의한 휘발성 유독성물질의 대량 누출이며, 이 경우 누출된 지역의 자연환경과 대기조건에 따른 유동성물질의 확산거동이 안전성평가의 가장 중요한 관심 대상이 된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 누출물질에 대한 대기 중 확산을 모사하기 위하여 염소저장탱크에서 염소가 누출될 경우를 예제로 선택하여, 위험성평가와 확산모델(dense gas model)을 이용한 결과해석을 수행하였다. 해석결과를 살펴보면 Fire & Explosion Index를 적용한 결과 포괄적인 위험의 정도는 90.7로서 약간 위험한 정도로 나타났으며, 대기확산 모델(PHAST6.0/ALOHA)은 소프트웨어 운용한 결과, Gas Model에 대한 입력 자료 값에 따라 미치는 결과영향이 다소 차이가 있음을 발견하였으나 각 시나리오별 경향은 상당히 일치함을 나타내고 있다. 따라서 향후 보다 정확한 물성입력자료와 지형인자를 고려한다면 이와 같은 연구방법은 유독성물질 누출에 따른 위험성평가를 보다 효율적으로 수행하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.

액상공정으로 제작된 ZrInZnO 박막 트랜지스터의 전기적 특성에 관한 연구 (Study on the Electrical Characteristics of Solution-processed ZrInZnO Thin-film Transistors)

  • 정태훈;김시준;윤두현;정웅희;김동림;임현수;김현재
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.458-462
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    • 2011
  • Soution-processed ZrInZnO (ZIZO) thin-film transistors (TFTs) with varying Zr content were fabricated. The ZIZO TFT (Zr=20 at. %/Zn) has an optimal performance with the saturation field effect mobility of 0.77 $cm^2/Vs$, the threshold voltage (Vth) of 2.1 V, the on/off ratio of $4.95{\times}10^6$, and subthreshold swing (S.S) of 0.73 V/decade. Using this optimized ZIZO TFT, the positive and negative gate bias stress according to annealing temperature was also investigated. While the Vth shifts dramatically after 1,000 s of both gate bias stresses, variations in the S.S are negligible. It suggests that electrons or holes are tem porarily trapped in the gate insulator, the semiconductor, or the interface between both layers.

Spray coating of electrochemically exfoliated graphene/conducting polymer hybrid electrode for organic field effect transistor

  • Kim, Youn;Kwon, Yeon Ju;Hong, Jin-Yong;Park, Minwoo;Lee, Cheol Jin;Lee, Jea Uk
    • Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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    • 제68권
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    • pp.399-405
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    • 2018
  • We report the fabrication of organic field-effect transistors (OFETs) via spray coating of electrochemically exfoliated graphene (EEG) and conducting polymer hybrid as electrodes. To reduce the roughness and sheet resistance of the EEG electrodes, subsequent coating of conducting polymer (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS)) and acid treatment was performed. After that, active channel layer was developed by spin coating of semiconducting poly(3-hexylthiophene) on the hybrid electrodes to define the bottom gate bottom contact configuration. The OFET devices with the EEG/PEDOT:PSS hybrid electrodes showed a reasonable electrical performances (field effect mobility = $0.15cm^2V^{-1}\;s^{-1}$, on/off current ratio = $10^2$, and threshold voltage = -1.57V). Furthermore, the flexible OFET devices based on the Polydimethlsiloxane (PDMS) substrate and ion gel dielectric layer exhibited higher electrical performances (field effect mobility = $6.32cm^2V^{-1}\;s^{-1}$, on/off current ratio = $10^3$, and threshold voltage = -1.06V) and excellent electrical stability until 1000 cycles of bending test, which means that the hybrid electrode is applicable to various organic electronic devices, such as flexible OFETs, supercapacitors, organic sensors, and actuators.

AR 코팅된 DFB 레이저에서 격자 위상의 영향 (Effect of Grating Phase in DFB Lasers with an Anti-reflection Coated Mirror)

  • 권기영;기장근;조현묵
    • 문화기술의 융합
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    • 제7권3호
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    • pp.463-468
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    • 2021
  • 본 연구에서는 1.55um의 파장을 갖는 DFB 레이저에서 굴절률 격자와 이득 격자가 동시에 존재할 때, 오른쪽 거울 면에 반사가 일어나지 않도록 유전막 코팅을 하여 𝜌r=0 이 되도록 하였다. 𝛿L>0인 경우일 때, 발진 모드에 대하여, 발진 주파수와 발진 이득의 특성을 해석했다. 좌측 거울면의 격자 위상이 𝜋에서부터 𝜋/2 계속 감소할 때, 각 모드의 그래프 선들이 좌측으로 조금씩 이동한다. 발진 모드의 문턱 이득이 가장 낮은 경우는 𝜅L=10인 경우이고, 이때 모드 선별성은 상대적으로 낮다. 모드 선별성이 우수한 경우는 𝜅L=0.5에서부터 𝜅L=6 정도까지이고, 이 경우 주파수 안정성이 우수하다. 두 개의 벽개면을 갖는 경우와 비교하면, 한 개의 무반사면을 갖는 경우, 발진 모드의 문턱 이득이 증가하지만 모드 선별성은 2배 정도 더 우수해 진다.

무반사 코팅된 DFB 레이저 다이오드에서 발진 모드와 격자 위상 (Oscillation Mode and Grating Phase in DFB Laser Diode with an Anti-reflection Coated Mirror)

  • 권기영;기장근
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권5호
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    • pp.483-488
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    • 2022
  • 본 연구에서는 1.55um의 파장을 갖는 DFB 레이저 다이오드에서 이득 격자와 굴절률 격자가 동시에 존재할 때, 오른쪽 거울면에 무반사 코팅을 하여 ρr=0 이 되도록 하였다. δL<0인 경우일 때, 발진 모드에 대하여, 발진 주파수와 발진 이득의 특성을 해석했다. 좌측 거울면 상에서 격자의 위상이 π에서부터 π/2씩 연속적으로 감소할 때마다, 각 발진 모드의 (αL, δL) 그래프 선들이 좌측으로 δL 값이 약 0.6 정도씩 낮아지고 있음을 볼 수 있다. 문턱이득이 가장 낮은 발진 모드의 경우는 κL=10인 경우이고, 이때 모드 선별성은 다른 κL 값의 경우와 비교할 때 상대적으로 낮다. 모드 선별성이 우수한 경우는 κL=0.1 에서부터 κL=6 정도까지이고, 모드 선별성이 우수할수록 주파수 안정성이 우수하다. 두 개의 벽개면을 갖는 경우와 비교하면, 무반사 코팅을 한 DFB 레이저 다이오드는, 발진 모드의 문턱 이득은 약 2배 정도로 높아지지만 모드 선별성 측면은 2배 정도 더 우수해 진다.

Evaluation of Cardiac Function Analysis System Using Magnetic Resonance Images

  • Tae, Ki-Sik;Suh, Tae-Suk;Choe, Bo-Young;Lee, Hyoung-Koo;Shinn, Kyung-Sub;Jung, Seung-Eun;Lee, Jae-Moon
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제10권3호
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    • pp.159-168
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    • 1999
  • Cardiac disease is one of the leading causes of death in Korea. In quantitative analysis of cardiac function and morphological information by three-dimensional reconstruction of magnetic resonance images, left ventricle provides an important role functionally and physiologically. However, existing procedures mostly rely on the extensive human interaction and are seldom evaluated on clinical applications. In this study, we developed a system which could perform automatic extraction of enpicardial and endocardial contour and analysis of cardiac function to evaluate reliability and stability of each system comparing with the result of ARGUS system offered 1.5T Siemens MRI system and manual method performed by clinicians. For various aspects, we investigated reliability of each system by compared with left ventricular contour, end-diastolic volume (EDV), end-systolic volume (ESV), stock volume (SV), ejection fraction (EF), cardiac output (CO) and wall thickness (WT). When comparing with manual method, extracted results of developed process using minimum error threshold (MET) method that automatically extracts contour from cardiac MR images and ARGUS system were demonstrated as successful rate 90% of the contour extraction. When calculating cardiac function parameters using MET and comparing with using correlation coefficients analysis method, the process extracts endocardial and epicardial contour using MET, values from automatic and ARGUS method agreed with manual values within :t 3% average error. It was successfully demonstrated that automatic method using threshold technique could provide high potential for assessing of each parameters with relatively high reliability compared with manual method. In this study, the method developed in this study could reduce processing time compared with ARGUS and manual method due to a simple threshold technique. This method is useful for diagnosis of cardiac disease, simulating physiological function and amount of blood flow of left ventricle. In addition, this method could be valuable in developing automatic systems in order to apply to other deformable image models.

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