• Journal of Adhesion and Interface
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• v.22 no.4
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• pp.153-157
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• 2021

Graphene, a two-dimensional carbon allotrope, has outstanding mechanical and electrical properties. In particular, the charge carrier mobility of graphene is known to be about 100 times higher than that of silicon, and it has received attention as a core material for next-generation electronic devices. However, graphene is very sensitive to environmental conditions, especially vulnerable to moisture or oxygen. It becomes a disadvantage in that the stability of the graphene-based electronic device, so various attempts are being made to solve this problem. In this work, we report a method to greatly improve the stability by controlling the surface energy of the polymer layer used for transferring the insulating layer of the graphene field-effect transistor. As the surface energy of the polymer used as the insulating layer was lowered, the stability could be improved by effectively controlling the adsorption of impurities in the atmosphere such as water molecules or oxygen.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.02a
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• pp.447-447
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• 2013

최근 전자산업의 발전으로 차세대 디스플레이 소자로 산화물반도체가 주목받고 있다. 산화물 반도체는 저온공정, 높은 이동도 및 투과율을 가지기 때문에 이러한 공정이나 물성 측면에 있어 기존의 a-Si, LTPS 등을 대채할 만한 소자로서 연구가 활발이 이루어지고 있다. 특히 고해상도 및 고속구동이 진행됨에 따라 높은 이동도의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 IGZO 산화물 반도체 박막트랜지스터의 이동도 개선을 위해 나노입자를 사용하였다. 게이트전극으로 사용된 Heaviliy doped P-type Si 기판위에 200 nm의 SiO2 절연층을 성장시킨 후, 채널로 작동하기 위한 IGZO 박막을 증착하기 전에 10~20 nm 크기의 니켈, 금 나노입자를 부착시켰다. 열처리 온도는 $350^{\circ}C$, 90분동안 진행하였고, 100 nm의 알루미늄 전극을 증착시켜 TFT 소자를 제작하였다. TFT 소자가 동작할 시, IGZO 박막 내부의 전자들은 게이트 전압으로 인해 하부로 이동하여 채널을 형성, 동시에 드레인 전압으로 인한 캐리어들의 움직임으로 인해 소자가 동작하게 된다. 본 연구에서는 채널이 형성되는 계면 부근에 전도성이 높은 금속 나노입자를 부착시켜 다수 캐리어인 전자가 채널을 통과할 때 전류흐름에 금속 나노입자들이 기여하여 전기적 특성의 변화에 어떠한 영향을 주는지 연구하였다. 반응시간을 조절하여 기판에 붙는 나노입자의 밀도 변화에 따른 특성과 다양한 크기(5, 10, 20 nm)를 갖는 금, 니켈 나노입자를 포함한 IGZO TFTs 소자를 제작하여 전달특성, 출력특성의 변화를 비교하였고, 실질적인 채널길이의 감소효율과 캐리어 이동도의 변화를 비교분석 하였다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.22 no.8
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• pp.67-74
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• 2008

In this paper we describe discharge characteristics between needle-to-plane electrodes in water in various conditions such as different impulse voltages, polarities and water resistivities. Streamer corona is initiated at the tip of needle electrode and propagates toward plane electrode, and it experiences the final jump across the test gap. The branched channels of streamer coronas for lower water resistivities are much thicker and brighter than those for higher water resistivities at the same level of applied voltage. The negative streamer coronas not only have more branches but also widely spread out compared to the positive streamer coronas. A number of pulse-like currents ranging from some hundreds mA to a few A after streamer corona onset were produced with discharge developments. The time-lags-to breakdown for the positive polarity were remarkably shorter than those for the negative polarity. The pre-breakdown energy supplied into the test gap was inversely proportional to water resistivity.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.16 no.1
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• pp.35-43
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• 2002

In the last decade, considerable efforts have been made to make a new class of solid state high power, high speed electronic device, namely, the Photo-Conductive Power Switch(PCPS), and to characterize the high-field performance of PCPS under high power, high voltage conditions. But the problem of surface flashover phenomena persist, preventing the realization of reliable and efficient high-speed, high voltage switching devices. It is essential to have a clear understanding on the physical processes behind the surface flashover problem to develop new technologies and device architectures so as to fabricate PCPS that are capable of high-field high-voltage. Also, it is imperative to identify new materials that could satisfy the requirements for high-field, high-power devices. Since surface flashover, surface breakdown phenomena is observed for all the devices that foiled at the applied field much lower than semiconductor bulk breakdown field, surface passivation is considered one of the important practical methods to improve the high field performance of the devices. Therefore, this paper was studied the main properties and mechanism of the semiconductor surface flashover before and after passivation under high electric-field.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.23 no.1
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• pp.92-99
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• 2009

Deeply-driven ground rod in the rainy season may contact with rainwater and ground water. When surge voltages are applied to the submerged ground rods, the ionization around the ground rods are occurred. Ionization in soil and/or water is affected in dynamic performance of ground rod systems. This work aims at studying the transient performance of ground rod system under impulse voltage using scale model in an electrolytic tank. The potential reduction and energy dispersion caused by ionization were treasured and quantitatively analyzed using the Matlab Program. As a result, the peak voltage at the terminal of ground rod was varied with water resistivity and charging voltage of Marx generator. The potential at the terminal of the ground rod was approximately reduced to a half of the applied voltage just below breakdown voltage. Also the energy more than half of the applied energy was dispersed through the ground rod due to ionization just below breakdown voltage.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.13 no.4
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• pp.87-95
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• 1999

A primary limitation of the awlication of New class of solid state high power, high speed electronic device, narrely, the Photo-Conductive Power Switch(PCPS) is that the switches flashover at the surlace under average awlied fields much less than the bulk breakdown field of the semiconductor in most cases. The only way overcome those problffi1 and has a workable compact solid state switch is to passivate the surlace by a solid state dielectric material. In this experirrentation, The voltage withstands of Silicon is to be severely degraded when operated in vacuum(10[kV/cm]) and the perlormance is improved when operated in air(30[kV/cm[), in SF6(80~100[kV/cm]). After the passivation, the device had a breakdown field in vacuum and air at a field as high as the unpassivated device in SF6. A experirrent results show passivated devices have excellent breakdown field. In this paper, We improved the main properties and mechanism of the silicon breakdown before and after passivation under high field. field.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.28 no.6
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• pp.379-383
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• 2015

Some insulating materials are organized and analyzed with variables to obtain the optimized profile of encapsulated three phase of epoxy barrier which is applied to gas compartment and supporting conductors for high voltage GIS (gas insulated switchgear). The high voltage GIS is used in electrical power system and operating reliability. In this paper, optimization possibility of barrier shape including both electrical insulation performance and mechanical strength, premised on that condition minimizing volume and light weight should be kept for high voltage GIS, could be achieved by analysis simulation. As a result, filling material which is lower permittivity such as $SiO_2$ instead of $Al_2O_3$ properly to the epoxy material, can be improved to increase the electrical insulation performance and mechanical strength for an optimized profile barrier of a high voltage GIS.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.18-18
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• 2009

최근 다양하게 연구되고 있는 무분극(nonpolar) 갈륨질화물(GaN) 소재는 자발분극(spontaneous polarization) 및 압전분극(piezoelectric polarization) 등이 발생하지 않아 높은 내부양자효율의 확보가 가능하며, 이러한 장점을 바탕으로 고효율 특성을 갖는 발광다이오드(light-emitting diode) 및 고속 전자소자 등으로의 적용을 위한 연구가 활발히 수행 중 이다. 하지만, 무분극 GaN LED의 구현 시, GaN 박막의 비등방성 성장으로 인한 박막의 막질 저하와 함께 표면에 혼재하는 Ga층과 N층에서 기인되는 절연층의 생성으로 인한 오믹전극 형성의 어려움이 대두되고 있다. 따라서, 고효율의 무분극 GaN LED 구현을 위해서는 무분극 GaN층의 질소층 제거를 위한 표면처리 공정과 더불어 금속/무분극 GaN층 간 발생되는 쇼트키 장벽층의 높이(Schottky barrier height)를 제어하는 연구가 선행되어야 한다. 본 논문에서는 무분극 GaN LED 적용을 위한 n-형 전극물질 및 오믹조건 구현을 위한 금속/무분극 GaN층간 SBH의 제어방법에 대한 연구를 수행하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1556-1557
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• 2011

변압기의 고체 절연이 열화 되거나 불순물 및 수분이 혼입되어 임계치 이상의 고전계가 인가되면 결합부분에서 부분방전이 발생한다. 현재 변압기에서 부분방전을 검출하기 위해서는 부싱탭을 이용하거나 전류센서, 초음파센서 등을 이용하여 부분방전을 검출하고 있지만 전기적인 부싱탭이나 전류센서를 이용한 검출 방법은 주변 잡음의 영향을 많이 받고 초음파법은 감도가 낮다는 단점을 가지고 있다. 이에, UHF 방식을 이용한 부분방전 검출 기술이 전력기기의 초기 고장진단을 발견하는 효과적인 방법으로 인식되고 있다. 최근에는 이러한 UHF 진단방식의 높은 감도, 외부노이즈에 대한 적은 영향, 온라인 측정의 가능성의 장점으로 전력용 변압기에도 적용되고 있다. 본 논문에서는 전력 변압기에서 PD 진단에 적합한 UHF 센서의 개발에 대해서 소개한다. 제안된 UHF 센서는 광대역(500 ~ 1,500MHz)에서 측정이 가능하며 감도가 우수하며 특정 대역에서 공진점을 가지는 다중 공진 모노폴 안테나 타입이다. 안테나 시뮬레이션 및 해석을 통해 유중 부분방전을 모의하여 감도 측정을 실시한 결과 제안된 UHF 센서가 전력용 변압기의 부분방전 측정에서 높은 감도를 나타냈으며, 기존 측정 방식의 단점을 보완할 수 있는 방안으로서 전자파를 이용한 부분방전 측정에 대한 기초연구를 실시하여 변압기 운전중에 전자파 측정에 의한 부분방전 감시가 가능한 것으로 나타났다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.04b
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• pp.28-30
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• 2008

본 논문은 국내 실정에 적합한 초고압 가공 직류 송전(HVDC)선로 설계를 위해서 세계적으로 처음 시도되는 가변 기능을 지닌 Proto Type HVDC 실규모 시험선로의 설계와 구축에 대해 소개한다. 시험선로는 초고압 직류송전시 발생하는 이온의 흐름에 의한 이온전류 밀도, 대전 전압, 지표면 전계강도 등 이온류(Ion류(流))에 의한 전기환경장애 및 코로나 영향을 검토하여 환경 친화적 HVDC 송전선로 설계기준을 도출하는데 있다. 이에 따라 HVDC 실규모 시험선로는 요크, 특수 애자련, 특수 arm을 사용하여 철탑의 극간 배치, 도체 배치 변경 및 지상고 변경이 가능하도록 winch를 채용하여 절연설계 조건의 유동성, 환경, 지지물, 송전기자재, 경제성 및 운용의 효율성을 종합적으로 고려할 수 있도록 특수한 형태로 설계되었으며, 본 논문은 상용 가공 HVDC 송전방식의 적용에 앞서 현재의 상황을 고려한 가공 HVDC 실증시험을 수행하기 위한 시험선로의 설계 및 구축에 대하여 기술하였다.