• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.132-132
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• 2012

압력 $10^{-9}$ Torr 이하의 초고진공(ultrahigh vacuum) 영역에서의 압력 측정에는 수 mA의 열전자로 잔류 가스를 이온화시켜 그 이온 전류를 측정하는 이온게이지를 주로 사용한다. 압력이 $10^{-12}$ Torr영역 이하인 극고진공(extreme high vacuum: XHV) 영역에 진입하면, ESD (electron stimulated desorption) 효과 등에 의한 이온 게이지 자체의 가스방출률이 커져 정확한 압력 측정이 곤란해 진다. 극고진공 영역에서 이온 게이지는 수 와트(W) 이상의 전력을 사용하여 수 mA의 열전자를 방출시키나, 신호인 이온 전류의 양은 1pA 이하이기 때문에 열전자에 의해 발생되는 백그라운드 전류에 묻혀 신호 전류가 측정되지 않는다고 할 수 있다. 100 nm 이하의 곡률을 가진 뾰족한 금속 탐침에 강한 전기장을 걸어주면 고체 내부의 전자가 터널링 효과에 의해 진공 중으로 방출되며, 이를 전계방출(Field Electron Emission) 효과라 부른다. 전계 방출 전류량은 탐침 표면의 일함수에 의존하며, 일함수가 클수록 지수함수 적으로 감소한다. 금속 표면에 진공 중의 잔류 가스가 부착하면 일함수가 증가한다. 가열에 의해 전계방출 탐침의 표면을 세정한 후에 전자 빔을 방출 시키면, 표면에 가스 분자가 흡착하여 방출 전류량은 점점 감소한다. 감소 속도는 압력에 비례하며, W(310) 탐침의 경우 $10^{-10}$ Torr 영역에서는 수분만에 최초 전류값의 1% 이하로 감소한다. 전계방출 전류의 감소속도가 압력에 비례하는 현상을 이용하여 압력을 측정하였다. Extractor Ionization Gauge 측정값 $5{\times}10^{-12}-3{\times}10^{-10}$ Torr의 범위에서 (111) 방향으로 정렬된 텅스텐 단결정 탐침을 사용하여 방출전류의 로그값을 시간의 함수로 semilog그래프를 그리면, 그래프는 직선을 그리며 그 기울기가 압력에 비례함을 알 수 있었다. 기울기 값과 게이지 측정값은 $10^{-11}{\sim}10^{-10}$ Torr 영역에서 거의 완벽한 비례관계를 보여주었으나, $10^{-12}$ Torr 영역에서 게이지 측정값은 기울기 값에서 추출한 압력치보다 높은 값을 보여주었으며, 이는 게이지 백그라운드 전류에 의한 차이라고 생각된다. W (310) 탐침의 방출전류는 그 감소속도가 W (111) 탐침과 마찬가지로 압력에 비례하였으나, 전류-시간 그래프는 가열 세정 직후에 전류가 거의 감소하지 않는 $2{\times}10^{-10}$ Torr에서 약 10분간 지속되는 '안정 영역'이 존재함을 보여주었다. '안정 영역'은 $10^{-11}$ Torr 영역에서는 수십분, $10^{-12}$ Torr 영역에서는 수시간 이상으로 증가하였다. 초-극고진공 영역에서의 잔류가스 주성분인 수소에서 물, 일산화탄소등의 가스로 바뀌면 '안정 영역'은 사라졌고, 이는 '안정 영역'이 수소 흡착에 의해서만 나타나는 고유 현상임을 말해준다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제4권4호
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• pp.354-360
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• 1991

PVDF는 현재까지 출현된 고분자 재료중 가장 좋은 가능성을 가진 고분자 재료이다. 시료에 일정시간 전압을 인가한 후 전압을 제거하고 시료양면을 단락하였을때 흐르는 단락전류는 일반적으로 인가 전아브이 극성과 반대 방향으로 감소한다. 본 연구에서는 PVDF의 단락전류가 짧은 시간동안 감소하다가 증가한 후 다시 감소하는 특이한 ABNORMAL SHORT CURREUT(Isa)를 규명하기 위하여 인가전압, 시료온도 및 고체 구조를 변화시키면서 단락 전류를 관측하고 PVDF의 열자격 전류특성을 분석하였다. PVDF의 단락전류 특성은 150.deg.C에서는 특이한 단락전류가 흐르지만 150.deg.C이하의 온도에서는 특이한 단락전류가 흐르지 않는다. 이들 실험결과로 부터 특이한 단락 전류 Isa는 시료의 온도가 150.deg.C에서만 나타나고 전계 세기나 결정 구조에는 관계가 없음을 알았다. 그리고 Isa는 쌍극자의 재배향으로 흐르는 정상적인 단락전류 성분과 가동이온이 확산 혹은 드리후트에 의한 단락전류 성분이 중첩되어 관측된다는 모델을 제시할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.1325-1331
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• 1996

본 논문에서는 전류 스위칭(switched-current:SI) 시스템에서 THD(total harmonic distortion) 증가 원인인 클럭피드스루(clock feedthrough:CFT) 오차 전압을 감소시키는 새로운 전류 메모리(current-memory) 회로를 제안하였다. 제안한 전류 메모리는 CMOS 상보형의 PMOS 트랜지스터를 이용하여 CFT 오차 전압에 의한 출력 왜곡 전류를 감소시킨다. 제안한 전류 메모리 회로를 $1.2{\mu}{\textrm{m}}$ CMOS 공정을 사용하여 설계하고, 입력으로 전류 크기 $68{\mu}{\textrm{m}}$인 1MHz 정현파 신호를 인가하였다.(샘플링 주파수:20MHz) 모의 실험 결과, 기존의 전류 메모리보다 CFT 오차 전압에 의한 출력 왜곡 전류가 10배 정도 감소를 나타내었으며 신호 대 바이어스 전류비가 0.5(peak signal-to-bias current ratio:i/J)인 1KHz 신호를 인가할 경우 THD는 -57dB이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.955-960
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• 2007

본 연구에서는 단채널효과를 감소시키기 위하여 개발되고 있는 이중게이트 MOSFET의 게이트인가 전압에 따른 터널링전류의 변화를 관찰하고자한다. 소자가 나노단위까지 스케일링되면서 터널링전류는 매우 중요한 전류요소가 되었으며 특히 차단전류를 구성하고 있는 열방사전류와 비교하면 소자의 크기가 미세해질수록 급격히 증가하는 특성을 보이고 있다. 이를 감소시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으며 본 연구에서는 이에 부응하기 위하여 게이트 인가전압에 따른 터널링전류의 변화를 고찰할 것이다. 게이트전압에 대한 터널링전류 변화를 관찰하기 위하여 전위분포함수를 유도하였으며 전위분포함수와 터널링확률의 관계로부터 차단전류변화를 유도하였다. 이와같이 유도한 전류는 열방사전류와 비교되었으며 터널링전류 감소를 위한 유효게이트전압에 대한 관계를 유도하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.311-311
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• 2014

III-N계 물질로 이루어진 GaN 기반의 광 반도체는 직접 천이형 넓은 밴드갭 구조를 갖고 있기 때문에 적외선부터 가시광선 및 자외선까지를 포함한 폭 넓은 발광파장 조절이 가능하여 조명 및 디스플레이 관련 차세대 광원으로 많은 관심을 받고 있다. 하지만, GaN기반의 발광 다이오드는 많은 연구기관들의 오랜 연구에도 불구하고 고출력을 내는데 있어 여전히 많은 문제들이 존재한다. 그 중, 주입전류 증가에 따른 효율감소 현상은 출력을 저해하는 대표적인 요소로 알려져 있는데, 이전의 연구 결과에서 알려진 효율감소 현상의 원인으로 결정결함에 의한 누설전류, Auger 재결합, 이송자 넘침 현상 그리고 p-n접합부의 온도 상승 등의 현상이 알려져 있다 [1-2]. 하지만 여전히 주입 전류 증가에 따른 효율 감소 현상의 원인에 대해 명확한 해답은 없으며 아직도 많은 논의가 이루어 지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 GaN기반의 청색 및 녹색 LD와 LED소자를 이용하여 주입전류 밀도의 변화에 따른 자발 발광 영역에서의 효율감소 현상의 원인을 규명하고 한다. 유기금속화학증착법(MOCVD)를 이용하여 c면 사파이어 위에 서로 다른 발광파장을 가지는 InGaN/GaN 다중양자우물구조의 질화물계 LED와 LD 박막을 제작하였으며 성장 구조에 의한 특성으로 인해 발생하는 효율 저하 현상을 방지하고자 InGaN/GaN으로 이루어진 다중양자우물층의 조성만 제어하여 청색과 녹색으로 발광하도록 하였다. 청색 및 녹색 LD 웨이퍼들을 이용하여 주입전류 증가에 따른 발광특성을 조사하기 위해 LD와 LED는 표준 팹 공정에 의해 제작되었다. 전계 발광 측정을 위해 상온에서 직류 전류를 주입하여 GaN계 청색 및 녹색 LED와 LD에 각 5 mA/cm2에서 50 mA/cm2까지 전류밀도를 증가시킴에 따라 LD 및 LED칩 형태에 상관없이 청색 LD와 LED의 파장은 약 465nm에서 약 458nm로 감소하였고 녹색 LD와 LED의 파장은 약 521nm에서 약 511~513 nm까지 단파장화가 발생했다. 이는 동일한 웨이퍼에 동일한 전류 밀도를 주입하였기 때문에 발생하는 것으로 판단된다. 그러나, 청색 LED의 효율은 50 mA/cm2에서 약 70%정도로 감소하고 반면 녹색 LED의 경우 동일한 전류밀도 하에 약 52%정도로 감소하였지만, 청색과 녹색 LD의 경우 동일한 전류 밀도의 범위 내에서 더욱 낮은 효율저하 현상을 나타내었다. 또한, 접합 온도를 측정한 바 청색소자가 녹색 소자에 비하여 낮은 접합 온도를 나타낼 뿐아니라, 청색 및 녹색 LD의 경우 LED 보다 낮은 접합 온도를 나타내고 있었다. 이는 InGaN 활성층의 In 조성이 증가할수록 비발광 센터에 의한 접합온도 상승 뿐 아니라, LD ridge 구조에서 더 많은 열이 방출되어 접합 온도가 감소될 수 있는 것으로 판단된다. 우리는 동일한 웨이퍼에 LED와 LD를 제작하였고, 동일한 전류 주입밀도를 인가하였기 때문에 LD와 LED의 효율 감소 현상의 차이는 이송자 넘침 현상, 결정 결함, 오제 재결합 등이 원인보다 활성층의 접합 온도 상승이 가장 큰 영향이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1709_1710
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• 2009

본 논문은 DC전원을 AC전원으로 변환시키는 인버터 중 기존의 히스테리시스 전류제어방식과 제시된 히스테리시스 전류 제어방식에서 기준 전류가 증가 할 경우의 히스테리시스 오퍼레이터와 기준 전류가 감소 할 경우의 히스테리시스 오퍼레이터 두 개의 히스테리시스 오퍼레이터를 가지는 히스테리시스 전류 제어 방식을 제안하고 그것들의 시뮬레이션을 해보고, 이 두 가지 방식의 스위칭 손실 감소의 차이를 비교 분석을 한 것이 논문의 주제이다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제5권1호
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• pp.81-88
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• 1992

본 연구는 고체-액체 계면에서 액체가 유동할때 발생되는 대전에 미치는 계면 활성제의 영향에 대하여 분석한 것이다. 유동전류는 유속의 증가에 따라 선형적으로 증가하고 유온의 증가에 따라 약 46[.deg.C] 이하에서는 증가하고 그 이상에서는 감소한다. 계면활성제의 종도가 증가함에 따라 유동전류는 감소하고 계면활성제의 한 분자내 산소 원자의 수가 많을수록 유동전류의 감소효과가 크게 됨을 제시할 수 있다. 계면활성제가 첨가된 절연유의 전도전류는 온도에 따라 무첨가보다 다소 큰 경향이 있으나 첨가량에는 현저한 차이가 없다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.315-316
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• 2012

전기도금법으로 제조한 $Ni-TiO_2$ 복합체에 교반 속도가 전류효율에 미치는 영향을 연구하였다. 교반은 공기를 불어넣은 공기교반과 자석막대를 회전시킨 자석교반으로 나누어 실시하였다. 교반 속도는 공기교반의 경우에는 0.5, 1.0, 1.5 L/min, 자석교반의 경우에는 100, 200, 300, 400, 500 rpm으로 변화시켜 $Ni-TiO_2$ 복합체의 전류효율과 순수 니켈의 전류효율 변화를 관찰하였다. 순수 니켈의 경우 전류효율이 두 종류의 교반 방식 모두, 속도가 높아질수록 다소 감소하였으나, 그 폭이 크지 않았다. 반면, $Ni-TiO_2$ 복합체의 경우에는 교반 속도가 높아지면, 전류효율이 급격히 감소하였다. 특히, 공기교반의 경우에는 1.0L/min에서 1.5L/min으로 교반속도가 증가하면 전류효율이 크게 감소하였다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권9호
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• pp.21-30
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• 1999

OSFET 소자의 펀치스루 현상 및 문턱전압의 roll-off 방지하는 효율적 방법으로 알려져 있는 halo 포켓 이온주입방법은 MOSFET 드레인 전류의 감소를 가져온다. Halo 구조 MOSFET의 드레인 전류 감소는 보통 문턱 전압의 증가로 설명되고 있으나, 실험적으로 드레인 전류의 감소는 문턱전압의 증가로 예상된 드레인 전류 감소 보다 크게 관찰되고 있다. 본 연구에서는 halo 도핑분포에 의해서 채널방향으로 생성되는 전계분포의 효과에 의한 드레인 전류의 감소를 분석하였다. 포켓 이온주입에 의한 halo MOSFET 소자의 유효 이동도 모델을 제시하였고, 유효 이동도의 감소가 드레인 전류의 추가적인 감소에 기여함을 보였다. 제시된 모델에 따른 소자의 특성이 실험결과와 일치함을 보였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.63.1-63.1
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• 2010

실리콘 박막 태양전지의 효율을 향상시키기 위해 밴드갭이 다른 흡수층을 적용한 tandem형 적층 태양전지를 이용하고 있다. 일반적으로 1.7eV이상의 밴드갭이 큰 비정질 실리콘을 이용하여 단파장의 빛을 흡수하고, 상대적으로 낮은 1.1eV 정도의 밴드갭을 갖는 미세결정 실리콘 층으로 장파장을 흡수하게 된다. 이렇게 연결된 tandem형 태양전지의 효율을 극대화하기 위해서는 각 태양전지에서 발생하는 전류 밀도를 일치시키는 것이 필요하다. 이를 위해 비정질 실리콘의 두께가 증가되는 경우가 있는데 이러한 경우 비정질 실리콘의 광열화 특성(Lihgt-induced degradation)으로 안정화 효율이 감소하게 된다. 따라서 비정질 실리콘 태양전지의 전류 밀도를 향상 시켜 두께를 최소화하는 것이 매우 중요하다. Tandem형 태양전지에서 비정질 실리콘 태양전지의 전류 밀도를 향상시키기 위해 두 개의 전지사이에 광 반사층을 적용하여 태양전지를 제조하게 된다. 이러한 경우 비정질 실리콘의 전류 밀도는 증가하지만, 광 반사 층의 장파장 흡수로 인하여 하부 태양전지의 전류 밀도 감소가 더 커지게 되어 전체 발생 전류 밀도는 오히려 감소하게 된다. 본 논문에서는 비정질 실리콘의 밴드갭을 제어하여 광 흡수 파장 영역 확대로 전류 밀도를 향상시키는 연구를 진행하였다. PECVD의 RF power 조건을 제어하여 1.75eV에서 1.67eV까지 밴드갭을 변화시켰다. 이와 같은 조건의 박막을 광 흡수층으로 갖는 p-i-n 구조의 비정질 실리콘 태양전지를 제작하였다. i층의 밴드갭이 감소됨에 따라 장파장 영역의 흡수가 확대되어 전류 밀도가 증가 하였지만, Voc의 감소가 컸다. 이는 i층의 밴드갭이 좁아짐에 따라 p층과의 불연속성이 커졌기 때문이다. 이러한 악영향을 줄이기 위해 p층과 i층 사이에 buffer층을 삽입하여 태양전지를 제작하였다. 이와 같은 최적의 buffer층 삽입을 통하여 불연속성을 줄임으로써 Voc의 상승효과를 확인하였다. 본 연구의 결과로 좁은 밴드갭을 갖는 광 흡수 층을 적용하여 전류 밀도를 향상시키고, 최적화된 buffer층 삽입으로 Voc를 향상시킴으로써 고효율의 비정질 실리콘 태양전지를 제작하였다. 이를 tandem형 태양전지에 적용할 경우 초기 효율뿐만 아니라 얇은 두께에서 제조할 수 있기 때문에 광열화 특성이 향상되어 안정화 효율의 증가를 가져올 수 있다.