• 제목/요약/키워드: 포화전류

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베이스 영역의 불순물 분포를 고려한 집적회로용 BJT의 역포화전류 모델링 (The Modeling of the Transistor Saturation Current of the BJT for Integrated Circuits Considering the Base)

  • 이은구;김태한;김철성
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권4호
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    • pp.13-20
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    • 2003
  • 반도체 소자이론에 근거한 집적회로용 BJT의 역포화 전류 모델을 제시한다. 공정 조건으로부터 베이스 영역의 불순물 분포를 구하는 방법과 원형 에미터 구조를 갖는 Lateral PNP BJT와 Vertical NPN BJT의 베이스 Gummel Number를 정교하게 계산하는 방법을 제시한다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위해 20V와 30V 공정을 기반으로 제작한 NPN BJT와 PNP BJT의 역포화 전류를 실측치와 비교한 결과, NPN BJT는 6.7%의 평균상대오차를 보이고 있으며 PNP BJT는 6.0%의 평균 상태오차를 보인다.

Effect of surface damage remove etching of Reactive Ion Etching for Crystalline silicon solar cell

  • 박준석;변성균;박정은;이영민;이민지;임동건
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.404-404
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    • 2016
  • 태양전지 제작 시 표면에 피라미드 구조를 형성하면 입사되는 광의 흡수를 높여 광 생성 전류의 향상에 기여한다. 일반적인 KOH를 이용한 습식 표면조직화 공정은 평균 10%의 반사율을 보였으며, 유도 결합 플라즈마를 이용한 RIE 공정은 평균 5.4%의 더 낮은 반사율을 보였다. 그러나 RIE 공정을 이용한 표면조직화는 낮은 반사율과 서브 마이크론 크기의 표면 구조를 만들 수 있지만 플라즈마 조사에 의한 표면 손상이 많이 발생하게 된다. 이러한 표면 손상은 태양전지 제작 시 표면에서 높은 재결합 영역으로 작용하게 되어 포화 전류(saturation currents, $J_0$)를 증가시키고 캐리어 수명(carrier lifetime, ${\tau}$)을 낮추는 결함 요소로 작용한다. 이러한 플라즈마에 의한 표면 손상을 제거하기 위해 HF, HNO3, DI-water를 이용하여 DRE(Damage Remove Etching) 공정을 진행하였다. DRE 공정은 HF : DI-water 솔루션과 HNO3 : HF : DI-water 솔루션의 두 가지 공정을 이용하여 공정 시간을 가변하며 진행하였다. 포화전류($J_0$), 캐리어 수명(${\tau}$), 벌크 캐리어 수명(Bulk ${\tau}$)을 비교를 하기위해 KOH, RIE, RIE + DRE 공정을 진행한 세 가지 샘플로 실험을 진행하였다. DRE 공정을 적용할 경우 공정 시간이 지날수록 반사도가 높아지는 경향을 보였지만, 두 번째의 최적화된 솔루션 공정에서 $2.36E-13A/cm^2$, $42{\mu}s$$J_0$, Bulk ${\tau}$값과 가장 높은 $26.4{\mu}s$${\tau}$를 얻을 수 있었다. 이러한 결과는 오제 재결합(auger recombination)이 가장 많이 발생하는 지역인 표면과 불균일한 도핑 영역에서 DRE 공정을 통해 나아진 표면 특성과 균일한 도핑 프로파일을 형성하게 되어 재결합 영역과 $J_0$가 감소 된 것으로 판단된다. 높아진 반사도의 경우 $SiN_x$를 이용한 반사방지막을 통해 표면 반사율을 1% 이내로 내릴 수 있어 보완이 가능하였다. 본 연구에서는 RIE 공정 중 플라즈마에 의해 발생하는 표면 손상 제거를 통하여 캐리어 라이프 타임의 향상된 조건을 찾기 위한 연구를 진행하였으며, 기존 RIE 공정에 비해 반사도의 상승은 있지만 플라즈마로 인한 표면 손상을 제거하여 오제 재결합에 의한 발생하는 $J_0$를 낮출 수 있었고 높은 ${\tau}$값인 $26.4{\mu}s$의 결과를 얻어 추후 태양전지 제작에 향상된 효율을 기대할 수 있을 것으로 기대된다.

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FEM을 이용한 컨버터용 변압기 여자전류 및 와전류 손실해석 (Analysis of Converter Transformer Exiting Current and Eddy Loss by FEM)

  • 이정근;이곤;조익춘
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.750-751
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    • 2008
  • 본 논문은 컨버터용 변압기의 여자전류 해석을 통해 DC 성분 유입시 자속밀도-여자전류 곡선 그래프를 도출하여 철심포화 여부를 확인하며, 철심 공극에 의해 발생되는 누설자속(Leakage Flux)으로 인한 철구조물(Lock Plate)의 와전류 손실을 계산하였다. 변압기 해석을 위해 상용 해석 소프트웨어인 Maxwell 3D를 이용하였고, 철심의 비선형성을 고려하여 해석하였다.

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포화자성체 코어를 이용한 직교류 저전류측정장치 (AC/DC low current measurement system using the saturable magnetic cores)

  • 박영태;장석명;이용대
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.620-622
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    • 2001
  • 자성체 코어의 비선형 특성을 이용하여 DC와 AC 전류를 측정하는 Zero-Flux Current Transformer는 정밀 전류 측정용으로 많이 연구되고 있다. Zero-Flux Current Transformer는 DC 대전류 측정에 합당하며 저 전류 측정에 사용될 경우 소모전류, 안정되고 첨예한 필터 제작, magnetic modulator에 의한 zero point drift, 자화 전류가 비대칭일 때 출력 등과 같은 문제가 해결되어야 한다. 그리고 상용으로 사용하기 위하여 Hand-Held Type으로 제작되어야하며 동작시의 소모전류가 작고 정확도가 우수하여야 한다. 본 연구에서는 자화 전류가 비대칭일 때 출력을 zero로 만들기 위하여 사용하는 필터와 복잡한 회로로 구성된 magnetic modulator 부분을 여러개의 peak detector를 사용하여 AC와 DC를 측정하는 클램프미터를 개발하였으며 그 특성에 대한 내용을 기술하였다.

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입력 포화를 가지는 불확실한 전기 구동 로봇 시스템에 대해 PSO를 이용한 RBFNN 기반 분산 적응 추종 제어 (RBFNN Based Decentralized Adaptive Tracking Control Using PSO for an Uncertain Electrically Driven Robot System with Input Saturation)

  • 신진호;한대현
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.77-88
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    • 2018
  • 본 논문은 입력 포화를 가지는 불확실한 전기 구동 로봇 시스템에 대해 입자 군집 최적화(PSO)를 이용한 방사형 기저 함수 신경망(RBFNN) 기반 분산 적응 추종 제어 기법을 제안한다. 실제적으로 로봇 시스템에서는 구동기의 포화로 인해 입력 전압과 전류 신호 크기가 제한된다. 제안된 제어기는 이러한 입력 포화를 극복하며, 어떠한 로봇 링크 및 구동기의 모델 파라미터들을 요구하지 않는다. 제시된 PSO 기법에서 쓰인 적합도 함수는 추종 오차만이 아니라 전압과 전류의 크기를 포함하는 다중 목적 함수로 표현된다. PSO 기법을 이용하여 제어 이득과 방사형 기저 함수의 개수가 자동으로 조정되어 제어 시스템의 성능이 개선된다. 리아푸노프 안정도 해석에 의해 전체 제어 시스템의 안정도가 보장된다. 제안된 제어 기법의 타당성과 강인성이 시뮬레이션 결과를 통해 검증된다.

ISL 게이트에서 측정과 시뮬레이션의 결과 비교 (The Results Comparison of Measurement and Simulations in ISL(Integrated Schottky Logic) Gate)

  • 이용재
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.157-165
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    • 2001
  • 집적 쇼트키 논리 게이트에서 전압 스윙을 크게 하기 위해서 백금 실리사이드 쇼트키 접합의 전기직 특성을 분석하였고, 이 접합에서 프로그램으로 특성을 시뮬레이션 하였다. 분석특성 특성을 위한 시뮬레이션 프로그램은 제조 공정용 SUPREM V와 모델링용 Matlab, 소자 구조용의 Medichi 툴이다. 시뮬레이션 특성을 위한 입력 파라미터는 소자 제작 공정의 공정 단계와 동일한 조건으로 하였다. 분석적인 전기적인 특성들은 순방향 바이어스에서 턴-온 전압, 포화 전류, 이상인자이고, 역방향 바이어스에서 항복 전압을 실제 특성과 시뮬레이션 특성 사이의 결과를 보였다. 결과로써 순방향 턴-온 전압, 역방향 항복전압, 장벽 높이는 기판의 증가된 농도의 변화에 따라 감소되었지만, 포화전류와 이상인자는 증가되었다.

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컴퓨터 시뮬레이션에 의한 ISL 특성의 모델링 (The Modeling of ISL(Intergrated Schottky Logic) Characteristics by Computer Simulations)

  • 김태석
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제3권5호
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    • pp.535-541
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    • 2000
  • 본 논문은, ISL의 전압 스윙을 개선시키기 위한 쇼트키 접합의 특성 분석과 이 접합을 프로그램으로 특성을 시뮬레이션하였다. 특 분석용 시뮬레이션 프로그램은 SUPREM V, SPICE, Medichi, Matlab이다. 쇼트키 접합은 백금 실리사이드와 실리콘의 정류성 접촉이며, 실리콘의 n형 기판 농도 방법은 이온 주입법이며, 온도 변화에 따라서 쇼트키 접합의 특성을 측정과 분석하였고, 프로그램으로 특성을 동일 조건에서 시뮬레이션 하였다. 분석 파라미터는 순방향에서 턴온 전압, 포화 전류, 이상인자이고, 역방향에서 항복전압의 실제 특성과 시뮬레이션 특성 결과를 제시하였다. 결과로써, 순방향 턴온 전압, 역방향 항복전압, 장벽높이는 기판 농도의 증가에 따라 감소하였지만, 포화전류와 이상인자는 증가되었다.

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System-On-Panel을 위한 Poly-Si TFT Vth보상 전류원 (Vth Compensation Current Source with Poly-Si TFT for System-On-Panel)

  • 홍문표;정주영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제43권10호
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    • pp.61-67
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    • 2006
  • 본 논문에서는 Poly-Si의 불규칙한 Grain boundary 분포로 인해 발생하는 문턱전압의 변화에 대해서도 일정한 전류를 흘려줄 수 있는 전류원을 제안하였다. 기존의 문턱전압 보상 전류원에 비해 넓은 입력전압 범위에서도 포화영역의 특성이 매우 향상되었으며 문턱전압의 변화에 따른 전류의 오차를 감소시킬 수 있었다. 마지막으로 HSPICE 시뮬레이션 과정을 통해 Poly-Si TFT의 특성곡선과 제안된 전류원의 특성곡선을 비교하였으며 각각의 입력전압에 대한 문턱전압의 변화에 따른 출력전류의 상대오차를 측정하였다.

국부적 자속포화현상을 이용한 코어 공극 추가 등가 모델링에 대한 연구 (Study of the Equivalent Modeling of Core Adding Air-gap using the Partial Flux Saturation Phenomenon)

  • 김정훈;박성미;이상훈;양승학;박성준
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.124-125
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    • 2012
  • 본 논문은 변압기나 리액터의 코어에서 국부적 자속포화 현상을 이용하여 코어에 공극(Air Gap)을 추가하는 효과와 동일한 효과를 거두는 것은 물론 자속포화를 일으키는 전류를 제어함으로써 주코일의 자속이 자속 포화 곡선상에서 선형영역과 비선형영역을 모두 포괄하여 제어할 수 있도록 함을 목적으로 한다. 제안하는 기술적 사상의 효과 및 타당성은 간단한 실험을 통해 증명하였다.

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