• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.27-32
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• 2014

본 논문에서는, 초고집적 CMOS 회로를 위한 얕은 트랜치 격리로 기존의 수직 구조 보다 개선된 성질을 갖는 새로운 구조를 제안하고자 한다. 이를 위해서 제안한 구조는 회자 모양의 얕은 트랜치 격리 구조이다. 특성 분석은 기존 수직 구조와 제안한 구조에 대해서 전자농도 분포, 열전자 스트레스의 산화막 모양, 전위와 전계 플럭스, 열 손상의 유전 전계와 소자에서 전류-전압 특성을 분석 하고자 한다. 물리적 기본 모델들은 TCAD 툴을 이용하며, 집적화 소자들에 있어서 분석 조건은 주위 조건과 전류와 시간의 인가 스트레스 조건이다. 분석 결과, 얕은 트랜치 격리 구조가 소자의 크기가 감소됨에 따라서 수동적인 전기적 기능이었다. 트랜지스터 응용에서 제안한 회자 구조의 얕은 트랜치 격리 구조가 전기적 특성에서 전위차, 전계, 전자농도 분포가 높게 나타났으며, 활성영역에서 스트레스에 의한 산화막의 영향은 감소되었다. 이 결과 데이터를 바탕으로 소자의 전류-전압 특성 결과 분석도 양호한 특성으로 나타났다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.21-27
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• 2018

본 논문은 모바일 디바이스에서 사용자의 입 바람을 통해 실시간으로 인터랙션 할 수 있는 기법을 제시한다. 모바일과 가상현실 분야에서 사용자의 인터랙션 기술이 중요함에도 불구하고 여전히 사용자 인터페이스 기술의 다양성이 부족하며 대부분 손을 이용한 스크린의 터치나 동작 인식이다. 본 연구에서는 사용자의 입 바람을 이용하여 실시간으로 상호작용할 수 있는 새로운 인터페이스 기술을 제안한다. 사용자와 모바일 디바이스 간의 각도와 위치를 이용하여 바람의 방향을 결정하며 사용자의 입 바람과 가중치 함수를 기반으로 바람의 크기를 계산한다. 제안하는 기술의 우수성을 보여주기 위해 입 바람 외력을 유체 방정식에 적용하여 실시간으로 벡터장의 흐름을 시각화하는 결과를 보여준다. 우리는 제안하는 방법의 결과를 모바일 디바이스 환경에서 보여주지만 인터페이스 기술을 요구하는 가상현실과 증강현실 분야에 응용할 수 있다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제16권6호
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• pp.847-853
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• 2016

Applications of Si have been increasingly exploited and extended to More-Moore, More-than-Moore, and beyond-CMOS approaches. Ge is regarded as one of the supplements for Si owing to its higher carrier mobilities and peculiar band structure, facilitating both advanced and optical applications. As an emerging metal-oxide device, the junctionless field-effect transistor (JLFET) has drawn considerable attention because of its simple process, less performance fluctuation, and stronger immunity against short-channel effects due to the absence of anisotype junctions. In this study, we investigated lateral field scalability, which is equivalent to channel-length scaling, in Si and Ge JLFETs. Through this, we can determine the usability of Si CMOS and hypothesize its replacement by Ge. For simulations with high accuracy, we performed rigorous modeling for ${\mu}_n$ and ${\mu}_p$ of Ge, which has seldom been reported. Although Ge has much higher ${\mu}_n$ and ${\mu}_p$ than Si, its saturation velocity ($v_{sat}$) is a more determining factor for maximum $I_{on}$. Thus, there is still room for pushing More-Moore technology because Si and Ge have a slight difference in $v_{sat}$. We compared both p- and n-type JLFETs in terms of $I_{on}$, $I_{off}$, $I_{on}/I_{off}$, and swing with the same channel doping and channel length/thickness. $I_{on}/I_{off}$ is inherently low for Ge but is invariant with $V_{DS}$. It is estimated that More-Moore approach can be further driven if Si is mounted on a JLFET until Ge has a strong possibility to replace Si for both p- and n-type devices for ultra-low-power applications.

• 센서학회지
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• 제15권1호
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• pp.34-39
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• 2006

This study provides the electrical model of combustible catalytic gas sensor. Physical characteristics such as thermal behavior, resistance change were included in this model. The finite element method analysis for sensor device structure showed that the thermal behavior of sensor is expressed in a simple electrical equivalent circuit that consists of a resistor, a capacitor and a current source. This thermal equivalent circuit interfaces with real electrical circuit using two parts. One is 'power to heat' converter. The other is temperature dependent variable resistor. These parts realized with the analog behavior devices of the SPICE library. The gas response tendency was represented from the mass transferring limitation theory and the combustion theory. In this model, Gas concentration that is expressed in voltage at the model, is converted to heat and is flowed to the thermal equivalent circuit. This model is tested in several circuit simulations. The resistance change of device, the delay time due to thermal capacity, the gas responses output voltage that are calculated from SPICE simulations correspond well to real results from measuring in electrical circuits. Also good simulation result can be produced in the more complicated circuit that includes amplifier, bios circiut, buffer part.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권6호
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• pp.939-946
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• 2018

본 논문에서는 그래핀의 우수한 전기적 기계적 특성을 이용하여 정전기 인력에 의하여 휘어지는 그래핀이 수직 팁 게이트에 접촉 여부에 따라서 스위칭이 이루어지도록 조절할 수 있는 3단자 그래핀 NEMS 스위칭 소자에 대하여 연구하였다. 전형적인 MEMS 제작 공정을 이용하여 3단가 그래핀 NEMS 스위칭 소자 제작을 위한 공정을 설계하였고, 그 동작의 핵심 역학은 그래핀에 작용하는 정전기력과 그래핀 자체의 탄성력에 의하여 스우칭의 기계적인 동작이 설명될 수 있었다. 전기적인 동작에서는 그래핀과 핀 전극 사이의 접촉에 의한 접촉 전류와 그래핀이 전극에 접촉하지 않았음에도 그래핀과 핀 전극 사이의 강한 전기장으로 인한 방출전류가 흐를 수 있을 것으로 예상되었다. 실제 기계적인 동작에서 원자단위에서의 움직임을 분석하기 위하여 분자동력학 시뮬레이션 방법을 사용하여 수직 팁 게이트를 가지는 그래핀 기반 3단자 NEMS 스위치 동작에 관하여 연구하여, 기계적인 동작에 따라서 발생되는 다양한 현상들을 분자동력학 시뮬레이션을 통하여 연구함으로써 원자단위에서 이루어지는 다양한 역학들을 살펴보았다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권1호
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• pp.49-56
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• 2014

본 연구는 집광장치와 태양추적장치를 이용함으로서 제한된 면적을 가지는 집광형 태양전지의 발전효율을 증가시키는 연구를 진행하였다. 태양전지에서 발생된 열은 온수나 난방에 사용되도록 흡열기를 이용하여 회수하였다. 이로서 집광형 태양전지를 이용한 시스템은 전기와 열을 동시에 공급할 수 있다. 태양위치에 따른 실시간 추적, 일몰 이후 난방장치의 동쪽방향 원상복귀, 원상복귀후 자동종료는 조도센서와 Simulink 프로그램으로 구현하였다. 흡열기 입구 속도, 핀설치 유무, 입구위치에 따른 흡열기 온도를 해석하였으며 실험결과와 일치하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권8호
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• pp.115-122
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• 2017

본 논문에서는 슬라이닥을 이용하는 새로운 역률보상시스템을 제안한다. 제안하는 역률보상시스템은 슬라이닥의 출력전압을 커패시터에 인가하여 역률을 보상하는 구조이다. 기존의 커패시터 뱅크 방법을 이용하는 역률보상시스템은 선택 가능한 커패시터 용량이 한정되어 있어 부하 상황에 따라 역률 보상 오차가 발생하지만, 제안 시스템은 커패시터 인가 전압을 슬라이닥을 이용하여 세밀하게 변화시킬 수 있어 변화하는 부하를 추종하여 오차 없이 역률을 100%까지 보상할 수 있다. 기존 시스템과 제안 시스템을 비교하여 제시하고, 제안 시스템의 역률 보상 성능이 우수함을 모의실험과 실험을 통해 확인한다. 제안 시스템을 수용가에 설치할 경우 역률 개선을 통한 전기료 감소, 선로손실 감소, 부하 용량 증대 효과가 기대된다. 특히 발전 사업가측에서는 역률 보상 성능의 향상으로 송전 여유 용량 확보와 발전량 절감이 가능하다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권3호
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• pp.991-1013
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• 2020

E-health services have provided interoperability between personal health devices in personal area network, based the ISO/IEEE 11073 standard. In the healthcare system, the manager handles most agents concurrently through wireless communication. However, due to the distance limitation and the increased number of agents, it may be difficult to provide continuous connectivity. Recently, body area devices have been equipped with various applicable agents, which can even handle agents on behalf of the manager. A BAD may act as an intermediary device to increase system efficiency and performance. In this study, a device called "proxy", which can be installed as software on BAD devices, is proposed. The data measured by an agent can be sent to the proxy first, and subsequently be sent to the manager again. Agents and the manager are not aware of the proxy existence and work normally without the proxy. Furthermore, a new smart proxy and modified manager are proposed. The smart proxy acts as one agent handling measurement data from several agents, which can transmit a significant amount of data at once. The proxy and smart proxy maintain compatibility with existing devices that conform to the 20601 standard. The proposed schemes are verified and the complexities of devices are analyzed. The analysis shows no significant difference among the proxy, smart proxy, and manager. Simulations exhibit that the proposed schemes can improve the system performance.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권2호
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• pp.686-694
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• 2014

A power semiconductor device, usually used as a switch or rectifier, is very significant in the modern power industry. The power semiconductor, in terms of its physical properties, requires a high breakdown voltage to turn off, a low on-state resistance to reduce static loss, and a fast switching speed to reduce dynamic loss. Among those parameters, the breakdown voltage and on-state resistance rely on the doping concentration of the drift region in the power semiconductor, this effect can be more important for a higher voltage device. Although the low doping concentration in the drift region increases the breakdown voltage, the on-state resistance that is increased along with it makes the static loss characteristic deteriorate. On the other hand, although the high doping concentration in the drift region reduces on-state resistance, the breakdown voltage is decreased, which limits the scope of its applications. This addresses the fact that breakdown voltage and on-state resistance are in a trade-off relationship with a parameter of the doping concentration in the drift region. Such a trade-off relationship is a hindrance to the development of power semiconductor devices that have idealistic characteristics. In this study, a novel structure is proposed for the Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) device that uses conductivity modulation, which makes it possible to increase the breakdown voltage without changing the on-state resistance through use of a P-floating layer. More specifically in the proposed IGBT structure, a P-floating layer was inserted into the drift region, which results in an alleviation of the trade-off relationship between the on-state resistance and the breakdown voltage. The increase of breakdown voltage in the proposed IGBT structure has been analyzed both theoretically and through simulations, and it is verified through measurement of actual samples.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.1
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• pp.292-295
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• 2004

The SIT was introduced by Nishizawa. in 1972. When compared with high-voltage, power bipolar junction transistors, SITs have several advantages as power switching devices. They have a higher input impedance than do bipolar transistors and a negative temperature coefficient for the drain current that prevents thermal runaway, thus allowing the coupling of many devices in parallel to increase the current handling capability. Furthermore, the SIT is majority carrier device with a higher inherent switching speed because of the absence of minority carrier recombination, which limits the speed of bipolar transistors. This also eliminates the stringent lifetime control requirements that are essential during the fabrication of high-speed bipolar transistors. This results in a much larger safe operating area(SOA) in comparison to bipolar transistors. In this paper, vertical SIT structures are proposed to improve their electrical characteristics including the blocking voltage. Besides, the two dimensional numerical simulations were carried out using ISE-TCAD to verify the validity of the device and examine the electrical characteristics. A trench gate region oxide power SIT device is proposed to improve forward blocking characteristics. The proposed devices have superior electrical characteristics when compared to conventional device. Consequently, the fabrication of trench oxide power SIT with superior stability and electrical characteristics is simplified.