• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
• /
• v.13 no.5
• /
• pp.359-369
• /
• 2020

In this paper, we proposed a charge pump (CP) circuit that has a wide operating range while reducing the current mismatch for the PLL that generates the main clock of the CMOS X-Ray detector. The operating range and current mismatch of the CP circuit are determined by the characteristics of the current source circuit for the CP circuit. The proposed CP circuit is implemented with a wide operating current mirror bias circuit to secure a wide operating range and a cascode structure with a large output resistance to reduce current mismatch. The proposed wide operating range cascode CP circuit was fabricated as a chip using a 350nm CMOS process, and current matching characteristics were measured using a source measurement unit. At this time, the power supply voltage was 3.3 V and the CP circuit current ICP = 100 ㎂. The operating range of the proposed CP circuit is △VO_Swing=2.7V, and the maximum current mismatch is 5.15 % and the maximum current deviation is 2.64 %. The proposed CP circuit has low current mismatch characteristics and can cope with a wide frequency range, so it can be applied to systems requiring various clock speed.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2007.06a
• /
• pp.116-116
• /
• 2007

21 세기에 접어들면서 인터넷을 통한 정보 통신의 발달과 개인 휴대용 이동 통신기기의 활발한 보급에 따라 휴대형 전자기기들의 소형화와 고성능화로 나아가고 있다. 이러한 전자기기에 사용될 IC의 내장 메모리 또한 집적화 및 고속화, 저 전력화가 이루어져야 한다. 이러한 전자기기들에 필수적인 압전 세라믹스 부품 중 압전 부저 및 기타 음향 부품등을 각종 전자기기와 무선 전화기에 채택함으로써 압전 부품에 대한 수요와 생산이 계속 증가할 것으로 전망된다. 이처럼 압전 세라믹스를 이용한 그 응용 범위는 대단히 방대하며, 현재 모든 압전 부품들은 PZT 계열 재료로 만들어지고 있고, 차후 모두 비납계열 재료로 대체될 것이 확실시된다. Pb의 환경오염은 이미 오래전부터 큰 문제점으로 인식되고 있었으며 그 일례로 미국의 캘리포니아 주에서는 1986년부터 약 800종의 유해물질, 그 중에서도 Pb 사용을 300ppm 이하로 규제하는 Proposition 65를 제정하여 실행하고 있다. 그리고 2003년 2월에 EU (European Union) 에서 발표한 전자산업에 관한 규제 사항중 하나인 위험물질 사용에 관한 지칭 (Restriction of Hazardous Substance, RoHS) 에 의하면, 2006 년 7월부터 전기 전자 제품에 있어서 위험 물질인 Pb을 포함한 중금속 물질(카드늄, 수은, 6가 크롬, 브롬계 난연재)의 사용을 금지한다고 발표하였다. 비록 전자세라믹 부품에 함유된 Pb는 예외 사항으로 두었지만 대체 가능한 물질이 개발되면 전자세라믹 부품에서도 Pb의 사용을 금지한다고 규정하였다. 더욱이 일본은 2005 년부터 Pb 사용을 금지시켰다. 이와 같이 Pb가 환경에 미치는 영향 때문에 비납계 강유전 물질 및 압전 세라믹스 재료에 대한 연구가 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 비납계 강유전체의 patterning을 위해서, NKN 박막을 고밀도 플라즈마원인 ICP를 이용하여 식각 mechanism을 연구하고, 식각변수에 따른 식각 공정을 최적화에 대하여 연구하였다. 가스 혼합비에 따라 식각 할때 700 W의 RF 전력과 - 150 V의 직류 바이어스 전압을 인가하였고, 공정 압력은 2 Pa, 기판 온도는 $23^{\circ}C$로 고정하였다. 식각 속도는 Tencor사의 Alpha-step 500을 이용하여 측정되었으며 식각 시 NKN 박막 표면과 라디칼과의 화학적인 반응을 분석하고 식각 메커니즘을 규명하기 위하여 XPS(x-ray photoelectron spectroscopy)를 사용하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2000.02a
• /
• pp.62-62
• /
• 2000

비접촉식 온도센서는 물체에서 방출하는 적외선 등의 복사신호를 열에너지로 전환하고 이를 다시 전기신호로 2차 에너지 변환하여 온도를 감지하는 센서로 인체 검지를 응용한 다양한 상품 및 교통, 방재, 빌딩 시스템 등의 분야에 널리 응용되고 있다. 비접촉식 적외선 센서는 열에너지를 전기에너지로 변환하는 방법에 따라 양자형과 열형으로 구분되며, 이중 양자형은 광전도나 광기전력 효과 등을 이용하여 감도 및 응답성이 우수하다는 장점을 지니고 있지만, 소자부를 80K 이하 온도로 유지시키는 냉각을 필요로 하므로 대형 제작이 불가피하고 그 용도가 제한적이다. 열형은 냉각이 필요 없고 소형으로 제작가능한 장점을 지니고 있어 써모 파일이나 초전체를 이용한 번용 센서가 보급되고 있다. 그러나 써모파일의 경우 출력되는 전기 신호가 미약하여 감도 및 응답성을 향상하기 위해 구조가 복잡하고, 특히 모터초퍼나 저항을 전압으로 변환시키는 전력기 등이 필요로 하는 단점을 지니고 있다. 따라서 이러한 문제점을 보완하기 위해 열전재료 박막을 이용한 적외선 센서를 개발하려는 노력이 진행중에 있다. 열전박막을 이용한 적외선 센서는 열전재료의 Seebeck 현상을 이용하여 열에너지에서 전기에너지의 변환이 자가발전으로 이루어져 offset과 외부 바이어스를 필요로 하지 않는다. 또한 작은 온도 변화에도 그 감도와 응답성이 높고, 출력신호가 커서 증폭기 등이 불필요한 장점을 지니고 있다. 특히 초전형 센서가 상온에서도 기판에 대한 열 확산을 제어해야 하는 문제점을 갖는 반면, 열전박막형 적외선 센서는 고온에서도 안정된 출력 신호를 얻을 수 있어 그 활용 온도 범위가 크게 확대될 것으로 기대된다. 본 실험에서는 우수한 열전특성을 갖는 (Bi1-xSbx)2Te3 박막을 얻기 위해 열팽창계수가 작고 알칼리 원소가 0.3% 이하로 포함되어 있는 corning glass(# 7059)를 기판으로 사용하였다. 또한 최적의 열전특성을 나타내는 조성을 실험적으로 구하기 위해 (Bi0.2Sbx)2Te3 조성의 합금 타？ 위에 Bi2Te3 및 Sb2Te3 chip을 올려놓고 그 면적을 변화시켜 다양한 조성의 열전박막을 증착하였다. 열전박막의 증착시 산화와 오염에 의한 열전특성 변화를 최소화하기 위해 초기진공도를 1$\times$10-6 Torr로 하였으며, Ar 가스를 흘려주어 2$\times$102 Torr 의 증착진공도를 유지하였다. 열전박막을 증착하기 전에 기판을 10분간 200W의 출력으로 RF 처리하였으며, 30$0^{\circ}C$에서 33 /sec의 속도로 (Bi1-xSbx)2Te3 박막을 증착하였다. 이와 같이 제조된 (Bi1-xSbx)2Te3 박막의 미세구조를 SEM으로 관찰하고 EDS로 조성을 분석하였으며, XRD를 이용하여 결정성을 관찰하였다. 또한 (Bi1-xSbx)2Te3 박막의 Seebeeck 계수 및 전기비저항을 측정하고 증착된 박막조성, 결정상, 미세구조와 열전특성간의 상관관계를 고찰하였다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.12 no.7
• /
• pp.1235-1242
• /
• 2008

In this paper, x-ray image sensor of photon counting type having a $32{\times}32$ pixel array is designed with $0.18{\mu}m$ triple-well CMOS process. Each pixel of the designed image sensor has an area of loot $100{\times}100\;{\mu}m2$ and is composed of about 400 transistors. It has an open pad of an area of $50{\times}50{\mu}m2$ of CSA(charge Sensitive Amplifier) with x-ray detector through a bump bonding. To reduce layout size, self-biased folded cascode CMOS OP amp is used instead of folded cascode OP amp with voltage bias circuit at each single-pixel CSA, and 15-bit LFSR(Linear Feedback Shift Register) counter clock generator is proposed to remove short pulse which occurs from the clock before and after it enters the counting mode. And it is designed that sensor data can be read out of the sensor column by column using a column address decoder to reduce the maximum current of the CMOS x-ray image sensor in the readout mode.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics B
• /
• v.33B no.11
• /
• pp.140-149
• /
• 1996

Cursive characters are written on an economical principle to reduce the motion of a pen in the limit of distinction between characters. That is, the pen is not lifted up to move for writing a next stroke, the pen is not moved at all, or connected two strokes chance their shapes to a similar and simple shape which is easy to be written. For these reasons, strokes and korean alphabets are not only easy to be changed, but also difficult to be splitted. In this paper, we propose a curvature stroke modeling method for splitting and matching by using a structural primitive. A curvature stroke is defined as a substroke which does not change its curvanture. Input strokes handwritten in a cursive style are splitted into a sequence of curvature strokes by segmenting the points which change the direction of rotation, which occur a sudden change of direction, and which occur an excessive rotation Each reference of korean alphabets is handwritten in a printed style and is saved as a sequence of curvature strikes which is generated by splitting process. And merging process is used to generate various sequences of curvature strikes for matching. Here, it is also considered that imaginary strokes can be written or omitted. By using a curvature stroke as a unit of recognition, redundant splitting points in input characters are effectively reduced and exact matching is possible by generating a reference curvature stroke, which consists of the parts of adjacent two korean alphasbets, even when the connecting points between korean alphabets are not splitted. The results showed 83.6% as recognition rate of the first candidate and 0.99sec./character (CPU clock:66MHz) as processing time.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics A
• /
• v.33A no.2
• /
• pp.96-113
• /
• 1996

It has been found that the misfit dislocations in heavily boron-doped layers originate from wafer edges. Moreover, the propagation of the misfit dislocation into a heavily boron-doped region can be suppressed by placing a surrounding undoped region. Using a surrounding undoped region the disloction-free heavily boron-deoped silicon membranes have been fabricated. The measured surface roughness, fracture strength, and residual tensile stress of the membrane are 20.angs. peak-to-peak, 1.39${\times}$10$^{10}$ and 2.7${\times}$10$^{9}$dyn/cm$^{2}$, while those of the conventional heavily boron-doped silicon membrane with high density of misfit dislocations are 500 peak-to-peak, 8.27${\times}$10$^{9}$ and 9.3${\times}$10$^{8}$dyn/cm$^{2}$ respectively. The differences between these two membranes are due to the misfit dislocations. Young's modulus has been extracted as 1.45${\times}$10$^{12}$dyn/cm$^{2}$ for both membranes. Also, the effective lattice constant of heavily boron-doped silicon, the in-plane lattice constant of the conventional membrane, and the density of misfit dislocation contained in the conventional membrane have been extracted as density of misfit dislocation contained in the conventional membrane have been extracted as density of misfit dislocation contained in the conventional membrane have been extracted as 5.424.angs. 5.426.angs. and 2.3${\times}$10$^{4}$/cm for the average boron concentration of 1.3${\times}$10$^{20}$/cm$^{-23}$ cm$^{3}$/atom. Without any buffer layers, a disloction-free lightly boron-doped epitaxial layer with good crsytalline quality has been directly grown on the dislocation-free heavily boron-doped silicon layer. X-ray diffraction analysis revealed that the epitaxial silicon has good crystallinity, similar to that grown on lightly doped silicon substrate. The leakage current of the n+/p gated diode fabricated in the epitaxial silicon has been measured to be 0.6nA/cm$^{2}$ at the reverse bias of 5V.