열전소자는 열에너지를 전기에너지로, 전기에너지를 열에너지로 직접 변환하는데 사용되는 소자로 자동차 온도조절 시트(Climate Control), 반도체(순환기, 냉각판), 바이오(혈액분석기, PCR, 시료온도싸이클 테스터기), 이학분야(스펙트로포토미터), 광학분야(CCD 쿨링, 적외선센서 냉각, 레이저다이오드 냉각, 포토다이오드 냉각, SHG레이저 냉각), 컴퓨터(CPU 냉각), 가전제품(김치냉장고, 소형냉장고, 냉온수기, 와인냉장고, 쌀통, 제습기), 산업분야(폐열발전기, 리모트 파워발전) 등 다양한 분야에 적용되고 있으며 새로운 시장을 창출하고 있다.
광통신 분야에서 장파장 p-i-n 광 검출기는. 현재와 미래의 양자 회로 설계나 통신, 측정 시스템에 핵심 부품으로 인정 받아왔다. 특히, 소자의 측면에서 입사되어 오는 광 신호를 검출하여 전기신호로 바꾸어주는 구조의 검출기는 빠른 속도로 신호를 처리하면서도 높은 감도를 가질 수 있어 큰 관심의 대상이 되어 왔다. 그러나 이와 같은 훌륭한 성능에도 불구하고, 소자 제작의 어려움과 낮은 신뢰성 등은 소자의 유용성에 의심을 가지게 하는 역할을 하였다. (중략)
MIT(Metal-Insulator Transition) 물질은 온도와 전기장과 같은 외부자극에 의해 절연체에서 금속으로 전이할 때 전기적 저항이 급격하게 감소하는 물질을 말한다. 그 감소폭은 약 $10^4{\sim}10^5$배 정도로 이전에 볼 수 없었던 아주 큰 값이다. 또한 이러한 급격한 감소로 인하여 NDR(Negative Difference Resistance) 같은 현상이 발생하며, 외부에서 주어지는 광학적 에너지에 의하여 전이가 일어나기도 한다. 이러한 여러 현상들을 이용하여 전자소자가 개발되고 그에 따른 응용 분야도 활발하게 연구가 진행되고 있다. 이러한 시도는 MIT 물질의 단독으로 제조된 소자뿐만 아니라 기존의 전자소자와 병행하여 더욱 시너지를 발휘할 것으로 예측된다. 본고에서는 MIT 현상의 간략한 설명과 현재 기술의 발전 방향, 간단한 응용소자에 관하여 개괄적으로 기술하고자 한다.
반도체 분야에서의 급속한 발전과 함께 소자의 신뢰성을 저하시키는 새로운 요인들이 나타나고 있는데, 그 중 하나가 정전기 문제이다. 소자의 고집적화와 고성능화를 추구하려는 노력이 소자의 크기를 극단적으로 소형화시켰으며, 그러한 소자의 불량임계치(failure threshold)가 일상에서 쉽게 접할 수 있는 정도의 정전기 세기보다 낮아서 소자는 항상 불량을 일으킬 수 있는 환경에 노출되어 있다고 볼 수 있다. 그러므로 반도체 부품을 정전기로부터 보호하기 위한 수단이 필요불가결하게 되었다. 기술선진국에서는 이미 '70년대 말부터 이에 대한 연구가 본격적으로 진행되어 왔고, 실제로 부품 설계시에 보호회로를 삽입하거나 ESD 내성이 강한 부품을 만들기 위한 layout을 특별히 고려하는 등 ESD immunity 개선에 힘써 왔으며, 그 결과 경쟁력 향상의 효과를 거두고 있다. 본 고에서는, 신뢰성 향상 측면에서 정전기 문제 해결을 위한 방법 중에서 ESD내성 평가방법에 관한 내용으로 기본적인 이론과 시험방법론에 대하여 기술하고자 한다.
이동체 탑재형 안테나는 특성상 소형화 및 신호 추적 시간 단축이 중요한 요소이다. 이러한 특성은 위상변위기를 이용한 전자적인 빔 조향 방식으로 한층 더 보완할 수 있다. 현재 이동체에서 주로 사용되고 있는 DBS (Direct Broadcasting Satellite) 수신용 안테나는 패치 및 슬롯 형태의 안테나 소자를 배열하여 사용한다. 하지만 이러한 안테나 소자는 전방위각에 대해 인공위성 방향(앙각 45도)에서 이득 손실이 있기 때문에 위상변위기를 이용한 빔 조향 방식에서 사용하기에는 문제점을 가지고 있다. 따라서 모든 방위각에 대해 앙각 45도에서 최대 이득 특성을 갖는 안테나 소자를 이용해 이득 손실을 줄이는 것은 큰 의미가 있다. 본 논문에서는 monopole 주변에 PBG(Photonic Band Gap) 구조를 구현함으로써 표면파를 억제하여 앙각 45도 방향에서 최대 이득 특성을 보이는 안테나 소자를 제안한다.
투명전자소자는 투명한 특성을 이용하여 기존의 전자기기가 가지고 있는 공간적/시각적 제약을 해소하려는 목적을 가진 소자이며 투명트랜지스터를 기반으로 한다. 투명 트랜지스터는 투명반도체(주로 산화물), 투명절연체, 투명전도체로 구성되어 있다. 투명 트랜지스터와 투명 OLED를 결합한 투명디스플레이에 정보 인식/정보 처리 기능이 추가로 구현되어 있는 공간 임베디드 정보 단말기를 스마트 창이라고 부른다. 투명전자소자는 초기에는 투명하지 않은 형태의 산화물 트랜지스터를 이용한 디스플레이 분야에 주로 이용될 가능성이 높고 2010년 이후에 투명 IC, 스마트 창 형태의 신규 시장이 창출될 것으로 예측된다. 또한, 투명전자소자 분야는 세계적으로 개발 초기단계이기 때문에 원천 특허 확보 등에 주력할 필요가 있다.
본 눈문에서는 buffered Banyan 네트워크에 적용되는 스위치 소자의 성능을 향상시키는 방안을 제안하고 제안된 스위치 소자의 성능을 측정하여 성능이 향상됨을 보였다. 기존의 buffered Banyan 네트워크의 스위치 소자에 FIFO(First In First Out) 버퍼를 채용하므로서 HOL(Heda-Of-Line) 블로킹이 발생하여 네트워크의 성능을 저하시킨다. 제안된 스위치 소자는 기본정보 이외의 보조정보를 이용하여 버퍼를 관리하는 CASO(Contents ASsociated Output)버퍼를 채용하므로서 HOL(Head-Of-Line) 블로킹의 발생을 제거하여 네트워크의 성능을 향상시켰다. 또한 성능측정을 위하여 buffered Banyan 네트워크의 해석모델인 MY 모델에 근거하여 제안된 네트워크를 해석하였고 이 관계식들을 이용하여 성능을 측정하였다.
본 연구는 비정질실리콘 박막트랜지스터를 비휘발성 메모리소자로 제작함으로써 스위칭 소자로 사용되는 박막트랜지스터(TFT)의 응용범위를 확대시키고, 비정질 실리콘 사용에 따라 대면적화에 적합하고 아울러 값싼 기판을 사용할 수 있게 한 비정질 실리콘 비휘발성 메모리소자에 관한 것이다. 이와 같은 본 연구는 유리기판과 그 유리기판위에 증착시켜 패터닝한 게이트, 그 게이트를 덮어씌운 제1 절연층, 그 제1 절연층위에 증착시켜 패터닝한 플로우팅 게이트와 그 플로우팅 게이트를 덮어씌운 제2 절연층, 그 제2 절연층위에 비정질실리콘을 증착시킨 액티브층과 그 액티브층위에 n+ 비정질실리콘을 증착시켜 패터닝한 소오스/드레인층 그리고 소오스/드레인층 위에 증착시킨 소오스/드레인층 전극으로 비정질실리콘 박막트랜지스터 비휘발성 메모리소자를 구성한다.
디지털 VLSI 소자 테스트는 소자 규격서에 정의 된 파라메터들을 최악의 환경 상태에서 소자가 설계된 기능들이 모두 동작하는 지를 보증하는 것이다. 통신용 VLSI 소자의 고집적화에 따른 제품의 신뢰성을 향상하는 것이 VLSI 소자 테스트에서 중요한 고려사항이 된다. 통신용 소자의 신뢰성 향상을 위해서 테스트 파라메터들이 증가되고 테스트 시간이 늘어난다. 데스트 종류는 크게 펑션 데스트, DC 파라메터 테스트 및 AC 파라메터 테스트로 나눌 수 있다 소자의 특성과 신뢰성을 분석하는 기존의 데스트 항목들 중에는 핀간 단락 또는 핀간 누설저항을 테스트하는 항목들이 없다. 본 논문은 핀간 현상을 모델링하고 현재의 DC 파라메터 테스트 방법을 수정하고 새로운 핀간 DC 파라메터들을 테스트하는 방법을 제안한다. 실제로 제품 테스트를 통해 테스트 방법의 수정과 추가에 따른 제품 테스트의 신뢰성 향상을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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