• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권10호
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• pp.1-8
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• 2009

본 논문에서는 아날로그 및 디지털 집적시스템에서 사용될 수 있는 온도변화에 무관한 파워-업 검출기 회로를 제안하였다. 제안된 파워-업 검출기는 트랜지스터의 문턱전압과 이동도의 상호 온도보상 기술을 이용하여 nMOS 분압기와 pMOS 분압기의 출력 전압이 온도에 무관한 특성을 갖도록 하여 온도 변화에 따른 파워-업 전압의 변화량을 최소화하였다. 68-nm CMOS 공정을 이용한 시뮬레이션 결과, 제안된 파워-업 검출기는 파워-업 전압 1.0V 기준으로 $-30^{\circ}C$에서 $90^{\circ}C$의 온도변화 조건에서 4 mV의 매우 작은 파워-업 감지 전압 변화량을 갖는 출력 특성을 보였고, 기존 회로에 비해 92.6%의 파워-업 감지 전압 변화량 감소를 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권8호
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• pp.42-47
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• 2000

분자선결정성장법을 이용하여 자기구성 양자점들을 high electron mobility transistor (HEMT)의 체널 영역에 삽입하여, 양자점내의 inter-subband transition을 이용한 전파장 적외선 수광소자를 제작하였다. 제작된 소자는 180 K 이상의 온도에서 InAs 양자점의 전자에 대한 강한 구속력으로 인해 낮은 암전류 특성을 보이며 7${\mu}m$에서 11${\mu}m$까지의 넓은 수광영역을 나타내었다. 9.4${\mu}m$에서 peak 광전류가 검출되었으며 이때의 검출율은 $1.93{\times}10^{10}cmHz^{1/2}/W$ 였다. 장파장 적외선 검출에 따른 광전류는 가해진 전압에 대하여 전계효과트랜지스터와 같은 전류-전압 특성을 가지며, 인가된 전압이 증가함에 따라 증가된 암전류에 의하여 광전류가 감소하는 특성을 보여주고 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.831-840
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• 2019

액정을 이용하는 X-선 검출기에서 전면광원을 적용하는 액정 X선 검출기를 제안하였고 X선 영상을 찍어 작동을 확인하였다. 제안한 방식은 빛을 이용하므로 트랜지스터를 이용하는 방식에 비해 잡음이 적고 제작 비용을 낮출 수 있다. 액정을 이용하는 검출기는 광도전층을 이용하여 입사 X선을 액정의 분자 배열 변화로 유도하고 액정을 통과하는 빛의 변화량을 읽도록 한다. X선을 조사하고 잰 빛의 투과율과 이것에 대응되는 기준투과율 곡선의 전압으로부터 X선 조사량을 교정(Calibration)하는 과정을 정립하였다. 비정질 셀레늄을 광도전층으로 적용하였으며 200℃ 이상의 고온 처리가 필요한 배향막 공정 대신 패럴린 배향막을 사용하는 공정을 확립하였다. 제안된 액정 X선 검출기의 경우, 방사선량을 획기적으로 줄일 수 있다는 것을 시뮬레이션으로 보였다. 제안된 방식의 X-선 검출기를 제작하고 액정 바이어스 전압을 조절하며 X-선 라인 영상을 비교하였으며 고정 바이어스에서 시간에 따른 이미지 변화를 관찰하였다. 영상사진으로 10 lines/mm의 선패턴을 구별할 수 있었다. 이러한 실험을 바탕으로 검출 패널의 위상이 3π 정도인 17인치 시제품에 적용하여 저선량 액정 X선 검출기의 상용화를 추진할 예정이다.

• 방사선산업학회지
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• 제9권1호
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• pp.1-7
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• 2015

The trend of x-ray image sensor has been evolved from an amorphous silicon sensor to a crystal silicon sensor. A crystal silicon X-ray sensor, meaning a X-ray CIS (CMOS image sensor), is consisted of three transistors (Trs), i.e., a Reset Transistor, a Source Follower and a Select Transistor, and a photodiode. They are highly sensitive to radiation exposure. As the frequency of exposure to radiation increases, the quality of the imaging device dramatically decreases. The most well known effects of a X-ray CIS due to the radiation damage are increments in the reset voltage and dark currents. In this study, a pixel array of a X-ray CIS was made of $20{\times}20pixels$ and this pixel array was exposed to a high radiation dose. The radiation source was Co-60 and the total radiation dose was increased from 1 to 9 kGy with a step of 1 kGy. We irradiated the small pixel array to get the increments data of the reset voltage and the dark currents. Also, we simulated the radiation effects of the pixel by MCNP (Monte Carlo N-Particle) simulation. From the comparison of actual data and simulation data, the most affected location could be determined and the cause of the increments of the reset voltage and dark current could be found.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.1075-1081
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• 2004

본 논문에서는 PHEMT의 소 신호 산란계수를 이용하여 일본에서 사용하는 X-band 대역의 차량 속도 사전 제한 경보기용(Radar Detector) 전압제어 발진기를 설계 제작하였다. 전압 제어 발진기를 구현하기 위해서 넓은 동조 범위와 직렬저항이 0옴인 바렉터 다이오드를 사용하였고, 트랜지스터의 작동전압과 공진 주파수를 결정하는 마이크로 스트립 선로와 바렉터 소자와의 반사계수를 조정하여 위상잡음은 10kHz 오프셋에서 -85 dBc/Hz, 기본 주파수 신호 출력 크기는 +4.5 dBm, 제2고조파 억제는 -25.6 dEc를 얻었다. 본 논문에서 제작한 샘플이 감도에서 기존 제품들보다 우수한 특성이 나오는 것을 확인할 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권1호
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• pp.189-194
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• 2024

This paper presents a radiation-hardened-by-design preamplifier that utilizes a self-compensation technique with a charge-sensitive amplifier (CSA) and replica for total ionizing dose (TID) effects. The CSA consists of an operational amplifier (OPAMP) with a 6-bit binary weighted current source (BWCS) and feedback network. The replica circuit is utilized to compensate for the TID effects of the CSA. Two comparators can detect the operating point of the replica OPAMP and generate appropriate signals to control the switches of the BWCS. The proposed preamplifier was fabricated using a general-purpose complementary metal-oxide-silicon field effect transistor 0.18 ㎛ process and verified through a test up to 230 kGy (SiO₂) at a rate of 10.46 kGy (SiO₂)/h. The code of the BWCS control circuit varied with the total radiation dose. During the verification test, the initial value of the digital code was 39, and a final value of 30 was observed. Furthermore, the preamplifier output exhibited a maximum variation error of 2.39%, while the maximum rise-time error was 1.96%. A minimum signal-to-noise ratio of 49.64 dB was measured.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권5호
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• pp.30-37
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• 2007

수질 감시를 위한 물벼룩 활동량 측정을 실시간으로 측정하는 하드웨어를 구현 하였다. 물벼룩은 수질 감시에 빈번히 시용하는 살아있는 생물학적 센서라고 할 수 있다. 물벼룩은 수질이 오염이 되면 활동량의 변화가 나타나기 때문에 물벼룩의 활동량을 감시함으로서 해당 수질의 독성 물질의 유입을 즉각 확인할 수 있다. 물벼룩의 활동량 조사는 기존의 방법은 LED를 이용한 발광부와 Photo TR.을 이용한 수광부를 사용하는 방법이 있으나 물벼룩이 빛에 민감하게 반응하고 측정 대상인 물벼룩을 기준에 두고 2 개의 장치(발광부와 수광부)를 두는 불편한 점이 있었다. 본 논문은 기존의 방식을 대체하기 위해 CCD 카메라를 사용한다. CCD 카메라의 영상처리를 위해 이미지 버퍼에 저장한 후 컴퓨터나 DSP를 사용하여 소프트웨어로 일괄 처리를 하는 것이 아니라 실시간으로 하드웨어로 처리하는 시스템을 구현하였다. 그리고 구현된 하드웨어로 수질 경보를 위한 원격 모니터링 임베디드 시스템을 구축하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.254-256
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• 2006

A Novel way to support typical Thermal Shut Down(TSD) circuit is proposed. In power ICs, on-time or on-duration is the key factor to anticipate an abrupt increase of internal temperature. Such an abrupt raise of the temperature can cause TSD circuit cannot protect on proper time due to the temperature detection delay come from the physical distance or the imperfect coupling between heat sources and detector. The proposed circuit checks the duty ratio touched their maximum or not in every cycle. Once duty ratio touches the maximum duty, new circuit generates the warning signal to the TSD circuit and lowers pre-determined temperature for shut down to compensate the detection delay. The novel circuit will be analyzed to the transistor level and checked the validity by simulation.

• ETRI Journal
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• 제32권3호
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• pp.406-413
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• 2010

In order to guarantee the proper operation of a recessed channel array transistor (RCAT) pseudo SRAM, the back-bias voltage must be changed in response to changes in temperature. Due to cell drivability and leakage current, the obtainable back-bias range also changes with temperature. This paper presents a pseudo SRAM for mobile applications with an adaptive back-bias voltage generator with a negative temperature dependency (NTD) using an NTD VBB detector. The proposed scheme is implemented using the Samsung 100 nm RCAT pseudo SRAM process technology. Experimental results show that the proposed VBB generator has a negative temperature dependency of -0.85 $mV/^{\circ}C$, and its static current consumption is found to be only 0.83 ${\mu}A$@2.0 V.

• 방사선산업학회지
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• 제6권1호
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• pp.31-40
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• 2012

There are two methods to fabricate the readout electronic to a large-area CMOS image sensor (LACIS). One is to design and manufacture the sensor part and signal processing electronics in a single chip and the other is to integrate both parts with bump bonding or wire bonding after manufacturing both parts separately. The latter method has an advantage of the high yield because the optimized and specialized fabrication process can be chosen in designing and manufacturing each part. In this paper, LACIS chip, that is optimized design for the latter method of fabrication, is presented. The LACIS chip consists of a 3-TR pixel photodiode array, row driver (or called as a gate driver) circuit, and bonding pads to the external readout ICs. Among 4 types of the photodiode structure available in a standard CMOS process, $N_{photo}/P_{epi}$ type photodiode showed the highest quantum efficiency in the simulation study, though it requires one additional mask to control the doping concentration of $N_{photo}$ layer. The optimized channel widths and lengths of 3 pixel transistors are also determined by simulation. The select transistor is not significantly affected by channel length and width. But source follower transistor is strongly influenced by length and width. In row driver, to reduce signal time delay by high capacitance at output node, three stage inverter drivers are used. And channel width of the inverter driver increases gradually in each step. The sensor has very long metal wire that is about 170 mm. The repeater consisted of inverters is applied proper amount of pixel rows. It can help to reduce the long metal-line delay.