• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권2호
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• pp.13-18
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• 2007

본 연구에서는 Lateral DMOS 소자열화 메카니즘이 게이트 산화층의 두께에 따라 다른 것을 측정을 통하여 알 수 있었다. 얇은 산화층 소자는 채널에 생성되는 계면상태와 drift 영역에 포획되는 홀에 의하여 소자가 열화 되고 두꺼운 산화층 소자에서는 채널 영역의 계면상태 생성에 의해서 소자가 열화 되는 것으로 알 수 있었다. 그리고 소자 시뮬레이션을 통하여 다른 열화 메카니즘을 입증할 수 있었다. DC 스트레스에서의 소자 열화와 AC 스트레스에서 소자열화의 비교로부터 AC스트레스에서 소자열화가 적게 되었으며 게이트 펄스의 주파수가 증가할수록 소자열화가 심함을 알 수 있었다. 그 결과로부터 RF LDMOS 에서는 소자열화가 소자설계 및 회로설계에 중요한 변수로 작용할 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 F
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• pp.1957-1960
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• 1997

일반적으로, Thyristor와 같은 반도체 소자는 수명이 반영구적이라고 알려져 왔으나, 실제로는 사용 시간이 지남에 따라 열화 과정을 가지는 것으로 보고되고 있다. 이는 소자 제조 공정상의 결함이나 가공 불량, 소자 접합면에 존재하는 물리적 불균질성 등이 원인이 되는데 이들 원인으로 인해 반도체 소자내에 취약부위가 존재하게 된다. Thyristor 소자 응용 시스템에 있어서, 운용 중 발생되는 전기적 물리적 스트레스는 Thyristor 소자내의 취약부위에 집중되는데, 시간이 지남에 따라 취약부위가 확산되고 열화가 가속되어 갑작스런 소자 파손으로 이어지게 된다. 본 논문에서는 Thyristor 소자의 열화 과정을 이론적인 측면에서 해석하고, 실제 산업현장에서의 Thyristor 열화 발생 사례를 중심으로 대용량 Thyristor의 열화 평가방법에 대하여 고찰한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1424-1426
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• 2003

PMN-PZT 적충형 세라믹 액츄에이터 소자를 제작한후 그 열화 특성을 조사하였다. 액츄에이터는 tape casting 방법으로 green sheet를 제작한후, screen printing방법을 이용하여 전극형상을 만들고, lamination과 cutting공정을 통하여 소자를 제작하였다. 작된 소자의 구조적인 특성을 분석하기 위하여 X-ray diffractometer를 사용하였으며, Doppler effect를 사용하는 laser vibrometer를 이용하여 전압에 따른 변위량을 측정하였다. 제작된 소자의 열화 특성을 알아보기 위하여 60 Hz의 triangular 교류 파형을 적충형 세라믹 액츄에이터에 인가하여 열화전과 후의 P-E hysteresis loop의 변화를 살펴보았으며, unipolar AC 전압을 지속적으로 인가하여 소자를 depling 시킴으로써 열화현상을 관찰하였다. 파단면에 대한 SEM 분석을 통하여 소자의 파괴 메카니즘을 알아 보도록 하였다. 이로부터 전기적, 기계적 열화가 소자의 동작에 미치는 영향에 대해서 알아 보았다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.246-246
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• 2012

최근의 디스플레이 시장에서는 고효율 저전력, 자발광 소자인 OLED가 차세대 디스플레이 시장의 블루칩으로써 연구되고 개선되어 왔다. 고효율, 고휘도 구현이 가능한 OLED 소자는 초기 발광 시 수명감소, 저전류 구동 효율 개선 및 소자의 유기 재료 개선의 문제점에 직면해 있기 때문에 많은 가능성을 아직 현실화 하지 못하고 있다. 본 연구에서는 전기적 스트레스를 가한 OLED 소자의 전기적, 광학적 성질을 측정함으로써 열화에 따른 소자의 특성 변화를 확인하여 문제점을 개선하는데 기여하고자 한다. $2{\times}2$ inch Glass에 $2{\times}2$ mm 크기의 발광면적을 갖는 Red OLED 소자를 제작한 후 Source Measure Unit을 이용, 8 V의 과전압을 72시간 동안 인가하여 소자의 열화현상을 가속시켰다. 이후 I-V-L 장비를 이용하여 전기적 특성 및 휘도 특성을 측정하였다. 측정된 결과는 휘도가 8 V에서 10,620 cd/$m^2$ ＞ 9,849 cd/$m^2$ (약 7.2% 감소)로 변화한 것을 확인 하였으며, 휘도 효율과 전력 효율을 측정해본 결과 8 V 에서의 소비전력 효율 역시 16%에서 ＞ 15%로(약 1%감소) 변화하였으나 안정적으로 발광이 유지되는 3 V~6 V 구간에서는 효율이 약 13%가 감소하였다. 또한 휘도 효율은 8 V 기준으로 1% , 3 V~6 V 구간에서는 약 8% 감소하였다. 본 연구 결과를 통하여 OLED 소자의 열화 현상은 소자의 휘도 감소뿐만 아니라 소비전력증가, 열화현상의 촉진으로 이어지는 것으로 확인 되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 센서 박막재료 반도체 세라믹
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• pp.219-222
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• 2003

$0.2(PbMg_{1/3}Nb_{2/3}O_3)-0.8(PbZr_{0.475}Ti_{0.525}O_3)$ 조성을 이용하여 $5{\times}5{\times}5mm^3$의 적층형 세라믹 액츄에이터 소자를 tape casting 방법으로 제작하였다. 전극재로서는 Ag-Pd를 이용하여 총 50층의 layer를 적층하였으며, 적층된 액츄에이터를 $1100^{\circ}C$의 온도에서 소결하였다. X-ray diffractometer를 이용하여 제작된 소자와 열화된 소자의 구조적인 특성을 분석하였다. 제작된 소자의 열화 특성을 알아보기 위하여 60 Hz 의 triangular wave를 인가하여 열화전과 후의 p-E hystcresis loop의 변화를 살펴보았으며, 인가된 전압의 변화에 따라서 소자에서 발생되는 양의 열을 측정하였다. 파괴된 소자의 파단면에 대한 SEM 분석을 통하여 소자의 파괴 메카니즘을 알아보도록 하였다. 이로부터 전기적 기계적 열화가 소자의 동작에 미치는 영향에 대해서 알아 보았다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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• pp.289-292
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• 2004

반도체 소자의 파괴 원인으로는 주로 열, 전압, 전류, 진동 및 압력 등이 있다. 이 중에서 전압과 열을 스트레스 인자로 적용하여 가속열화 시험을 진행하였다. 전압 및 열에 의한 소자의 열화정도를 파악하기 위해 현재 상용화되어 있는 Phase Control Thyristor 중 $V_{DRM}\;=\;1500V,\;V_{BRM}\;=\;1500V, \;T_{HS}\;=\;-40{\sim}125^{\circ}C$ 정도의 사양을 가지는 소자를 사용하였다. 열화에 의한 여러 가지 변동특성 중에서 소자의 순방향 및 역방향 항복특성의 변화와 누설전류의 변화에 대해 실험을 통해 알아보았다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1309-1310
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• 2006

사이리스터 소자의 신뢰성은 HVDC, SVC, FACTs와 같은 대용량 전력 시스템의 신뢰성에 많은 영향을 미친다. 따라서 사이리스터 소자의 신뢰성을 분석하는 것은 시스템의 안정적인 운용과 신뢰성의 확보에 필수적이다. 본 논문에서는 장시간동안 전압 및 열을 인가하여 사이리스터를 가속열화 시켰을 때 사이리스터 소자의 차단전압 및 누설전류 특성의 변화에 대해 실험을 통해 분석하였다. 가속열화 시험에는 14개의 사이리스터가 사용되었고, 1000V, $100^{\circ}C$의 조건에서 가속열화를 진행하였으며, 7일에서 10일의 간격으로 소자의 누설전류 및 차단전압 특성을 측정하여 초기 특성과 비교 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.82-89
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• 2017

본 연구에서는 소스 및 드레인 전극 재료에 따른 소자 열화를 분석하기 위해 Ni, Al, 및 ITO를 소스 및 드레인 전극 재료로 사용하여 InGaZnO 박막 트랜지스터를 제작하였다. 전극 재료에 따른 소자의 전기적 특성을 분석한 결과 Ni 소자가 이동도, 문턱전압 이하 스윙, 구동전류 대 누설전류 비율이 가장 우수하였다. 소스 및 드레인 전극 재료에 따른 소자 열화 측정결과 Al 소자의 열화가 가장 심한 것을 알 수 있었다. InGaZnO 박막 트랜지스터의 소자 열화 메카니즘을 분석하기 위하여 채널 폭과 스트레스 드레인 전압을 다르게 하여 문턱전압 변화를 측정하였다. 그 결과 채널 폭이 넓을수록 또 스트레스 드레인 전압이 높을수록 소자 열화가 많이 되었다. 측정결과로부터 InGaZnO 박막 트랜지스터의 소자 열화는 큰 채널 전계와 주울 열의 결합 작용으로 발생함을 알 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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• pp.13-18
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• 2004

전력계통 분야에서는 HVDC 전력변환소, BTB, UPFC 및 SVC의 안정성 향상 및 안정적인 운용을 위한 체계적인 유지보수 및 관리가 필요하다. 특히 전력계통에 접속된 대용량 전력반도체 소자인 사이리스터 밸브는 운전중에 열적, 전기적인 스트레스를 받게 되며, 이로 인해 밸브의 수명이 감소하여 전력계통의 안정적인 운용을 어렵게 만드는 요인이 된다. 따라서 전력계통 운용의 안정성을 확보하기 위해서는 대용량 사이리스터 밸브의 열적, 전기적 스트레스에 따른 수명 변화를 예측하는 열화진단 기법의 개발이 중요하다. 본 고에서는 대용량 사이리스터 소자의 열화진단 기법에 대한 국내외 현황과 현재 연구가 진행중인 열화 진단 기법에 대해 서술하였으며, 1500V급 사이리스터 소자의 가속열화 실험을 통해 소자의 수명을 예측한 결과를 나타내었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권1호
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• pp.8-14
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• 2012

전체 채널 폭은 같지만 핀 수와 핀 폭이 다른 n-채널 MuGFET의 특성을 측정 비교 분석하였다. 사용된 소자는 Pi-gate 구조의 MuGFET이며 핀 수가 16이며 핀 폭이 55nm인 소자와 핀 수가 14이며 핀 폭이 80nm인 2 종류의 소자이다. 측정 소자성능은 문턱전압, 이동도, 문턱전압 roll-off, DIBL, inverse subthreshold slope, PBTI, hot carrier 소자열화 및 드레인 항복전압 이다. 측정 결과 핀 폭이 작으며 핀 수가 많은 소자의 단채널 현상이 우수한 것을 알 수 있었다. PBTI에 의한 소자열화는 핀 수가 많은 소자가 심하며 hot carrier에 의한 소자열화는 비슷한 것을 알 수 있었다. 그리고 드레인 항복 전압은 핀 폭이 작고 핀 수가 많은 소자가 높은 것을 알 수 있었다. 단채널 현상과 소자열화 및 드레인 항복전압 특성을 고려하면 MuGFET소자 설계 시 핀 폭을 작게 핀 수를 많게 하는 것이 바람직하다.