• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.17-20
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• 1999

The retention and fatigue properties of ferroelectric LiNbO$_3$ thin films were studied. Metal-ferroelectric-semiconductor(MFS) devices by using rapid thermal annealed LiNbO$_3$/Si structures were successfully fabricated and demonstrated nonvolatile memory operations of the MFS devices. The I$_{D}$-V$_{G}$ characteristics of MFSFET\`s showed a hysteresis loop due to the ferroelectric nature of the LiNbO$_3$ thin film. The ferroelectric capacitors showed practically no polarization degradation up to about 10$^{10}$ switching cycles when subjected to symmetric bipolar voltage pulse (peak-to-peak 6V, 50% duty cycle) in the 500kHz. The retention properties of the LiNbO$_3$ thin films were quite good up to about 10$^{3}$ s . s .

• 한국정보통신학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.223-230
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• 1998

본 논문은 뉴랄퍼지를 이용한 디지탈식 제어기를 고주파 유도 가열기의 전력 조절을 위해 IGBT를 사용한 위상 전이(Phase-Shift) 펄스폭 변조(PWM)와 펄스 주파수 변조(PFM)가 조절되는 공진 고주파 인버터를 응용한 유도가열기를 설명한다. 이는 실제로 산업 현장에서 20KHz~500KHz 유도 가열 및 유도 용해 전원 장치용으로 쓰인다. 위상 전이(Phase-Shift) PWM 정전력 조절 기술을 바탕으로 한 적응 주파수 추종 기법은 스위칭 손실을 최소화하고 전력조절을 용이하게 하기 위해 소개되어졌다. IGBT를 사용하여 실험적으로 만들어진 실험장치는 성공적으로 논증과 토의가 되어졌다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1169-1171
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• 2003

This paper presents a 1.6[kW]class single phase high power factor(HPF) pulse width modulation(PWM) boost rectifier featuring soft commutation of the active switches at zero current. It incorporates the most desirable properties of conventional PWM and soft switching resonant techniques. The input current shaping is achieved with average current mode control and continuous inductor current mode. This new PWM converter provides zero current turn on and turn off of the active switches, and it is suitable for high power applications employing insulated gate bipolar transistors(IGBT'S). The principle of operation, the theoretical analysis, a design example, and experimental results from laboratory prototype rated at 1.6[kW] with 400[Vdc] output voltage are presented. The measured efficiency and the power factor were 96.2[%] and 0.99[%], respectively, with an input current Total Harmonic Distortion(THD) equal to 3.94[%], for an input voltage with THD equal to 3.8[%], at rated load.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.208-211
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• 2018

This paper details the design of a 1,200 V class trench gate field stop IGBT (insulated gate bipolar transistor) with a nano gate structure smaller than 1 um. Decreasing the size is important for lowering the cost and increasing the efficiency of power devices because they are high-voltage switching devices, unlike memory devices. Therefore, in this paper, we used a 2-D device and process simulations to maintain a gate width of less than 1 um, and carried out experiments to determine design and process parameters to optimize the core electrical characteristics, such as breakdown voltage and on-state voltage drop. As a result of these experiments, we obtained a wafer resistivity of $45{\Omega}{\cdot}cm$, a drift layer depth of more than 180 um, an N+ buffer resistivity of 0.08, and an N+ buffer thickness of 0.5 um, which are important for maintaining 1,200 V class IGBTs. Specially, it is more important to optimize the resistivity of the wafer than the depth of the drift layer to maintain a high breakdown voltage for these devices.

• 전기학회논문지
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• 제63권10호
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• pp.1467-1472
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• 2014

This paper study on powering characteristic on speed variation of propulsion system of prototype 8200 electric locomotive propulsion system through simulation modeling. For this purpose, it being applied in the field of railway IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) elements are used. Converter was performed PLL (Phase-Locked Loop) control method that is used to control the phase and output voltage, and the inverter was carried an indirect vector control method to control the speed of traction motor. The results of simulation by modeling and experimental unit, we was confirmed that converter is controlled a unity power factor and output voltage by reference voltage. Also traction motor was controlled by indirect vector control and SVPWM inverter switching method very well.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.290-291
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• 2006

The effect of praseodymium substitution on the ferroelectric properties of $Bi_4Ti_3O_{12}$ thin films have been investigated. Ferroelectric Pr-substituted $Bi_4Ti_3O_{12}$ thin films were fabricated by chemical solution deposition onto Pt/Ti/$SiO_2$/Si substrates. The structure and morphology of the films were analyzed using Xray diffraction, and scanning electron microscopy, respectively. About 200-nm-thick BPT films grown at $720^{\circ}C$ exhibited a polycrystalline structure and showed excellent ferroelectric properties with a remanent polarization ($2P_r$) of $28.21\;{\mu}C/cm^2$ at an applied voltage of 5 V. The films a1so demonstrate fatigue-free behavior up to $10^{11}$ read/write switching cycles with 1 MHz bipolar pulses at an electric field of ${\pm}5\;V$.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1992년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1211-1214
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• 1992

본 논문에서 제안한 Fara DS Series의 AC SERVO (DC BRUSHLESS) MOTOR 제어기는 ROBOT, CNC, 각종 공작기계및 FA기기에서 MOTOR를 구동 원으로 사용하는데 사용되는 제품이다. AC SERVO MOTOR DRIVE의 Inverter에 IGBT(Insulated Gate Bipoler Transistor)를 사용하여 Switching 주파수를 높임으로써 Motor를 가변속 제어할때 발생하는 소음 및 진동을 극소화 하였다. 또한 일반적으로 Motor 속도제어를 급감속으로 제어할때 Servo Motor의 비선형 특성으로 인한 전류위상을 보상하여 모든 동작구간에서 최적의 상태의 제어가 되도록 개발하였다. 그리고 다양한 User Option 기능을 내장하여 User가 원하는 제어대상에 효과적으로 적용할 수 있도록 하였다. 아울러 MOTOR 제어기에 내장 된 다수의 보호기능을 통해서 Motor운전중 발생하는 이상상태에 대해 제어기를 보호할 수 있도록 하였다. 제안한 제어기는 부하변동, 전압변동, 온습도변동에 대해 속도변동율을 최소화 함으로써 ROBOT, CNC등 FA분야에서 폭넓게 이용할수 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.410-410
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• 2013

Next-generation nonvolatile memory (NVM) has attracted increasing attention about emerging NVMs such as ferroelectric random access memory, phase-change random access memory, magnetic random access memory and resistance random access memory (RRAM). Previous studies have demonstrated that RRAM is promising because of its excellent properties, including simple structure, high speed and high density integration. Many research groups have reported a lot of metal oxides as resistive materials like TiO2, NiO, SrTiO3 and ZnO [1]. Among them, the ZnO-based film is one of the most promising materials for RRAM because of its good switching characteristics, reliability and high transparency [2]. However, in many studies about ZnO-based RRAMs, there was a problem to get lower current level for reducing the operating power dissipation and improving the device reliability such an endurance and an retention time of memory devices. Thus in this paper, we investigated that highly reproducible bipolar resistive switching characteristics of W doped ZnO RRAM device and it showed low resistive switching current level and large ON/OFF ratio. This may be caused by the interdiffusion of the W atoms in the ZnO film, whch serves as dopants, and leakage current would rise resulting in the lowering of current level [3]. In this work, a ZnO film and W doped ZnO film were fabricated on a Si substrate using RF magnetron sputtering from ZnO and W targets at room temperature with Ar gas ambient, and compared their current levels. Compared with the conventional ZnO-based RRAM, the W doped ZnO ReRAM device shows the reduction of reset current from ~$10^{-6}$ A to ~$10^{-9}$ A and large ON/OFF ratio of ~$10^3$ along with self-rectifying characteristic as shown in Fig. 1. In addition, we observed good endurance of $10^3$ times and retention time of $10^4$ s in the W doped ZnO ReRAM device. With this advantageous characteristics, W doped ZnO thin film device is a promising candidates for CMOS compatible and high-density RRAM devices.

• 전기전자학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.158-164
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• 2007

본 논문에서는 전력용 스위칭 소자로 널리 활용되고 있는 IGBT 소자 중 수평 게이트 구조보다 우수한 특성을 지닌 트렌치 게이트 IGBT(TIGBT) 구조를 채택하여, 기존의 TIGBT가 갖는 구조적 한계를 극복하고 좀 더 우수한 전기적 특성을 갖는 새로운 구조의 수직형 TIGBT를 제안하였다. 첫 번째로 제안한 IGBT 소자는 P+컬렉터를 산화막으로 고립시킴으로서 N-드리프트 층으로의 정공 주입효율을 극대화하여 기존 구조보다 더 낮은 순방향 전압강하를 얻도록 설계된 구조이다. 두 번째 제안한 구조는 양 게이트 사이의 P-베이스 구조를 볼록하게 형성함으로서 게이트 쪽으로 집중되는 전계의 일부를 접합부 쪽으로 유도하여 기존 구조보다 더 높은 항복전압을 얻을 수 있다. 또한 P-베이스의 볼록한 구조가 턴-오프 시 정공의 흐름을 개선시켜 기존 구조보다 더 빠른 턴-오프 시간을 갖게 된다. 시뮬레이션 결과 첫 번째 구조의 특징은 2.4V의 순방향 전압강하 특성을 갖는 기존의 IGBT 구조보다 상당히 낮은 2.1V의 순방향 전압강하 특성을 나타냈으며, 두 번째 구조는 기존의 IGBT 보다 10V정도 높아진 항복전압 특성을 보였다. 또한 두 번째 구조에서 기존 구조와 비교해볼 때 9ns 정도 빠른 턴-오프 시간을 보였다. 최종적으로 제안된 새로운 구조의 TIGBT는 위 두 구조가 갖는 우수한 전기적 특성을 모두 갖도록 결합한 것이며, 시뮬레이션 결과 기본의 TIGBT 소자보다 순방향 전압강하, 항복특성, 그리고 턴 오프 특성이 모두 우수한 결과를 나타냈다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.810-818
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• 2021

ESS의 누설전류는 PCS(Power Control System)측 누설전류와 계통불평형 전류로 인한 누설전류로 구분되는데, PCS측의 누설전류는 정상 상태 운전 시, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 스위칭의 전압 변화량과 IGBT와 방열판 사이에 존재하는 기생 커패시턴스에 의해 발생한다. 또한, 계통불평형 전류에 의한 누설전류는 불평형 부하로 인해 발생한 불평형 전류가 Yg-∆ 결선방식의 3각 철심이 적용된 태양광전원 연계형 변압기의 중성선을 통해 ESS로 유입된다. 따라서, 본 논문에서는 방열판 유도공식을 통해 산정한 기생 커패시턴스에 의하여 PCS측의 누설전류 발생 메커니즘을 제시하고 또한, 계통불평형에 의한 ESS측의 누설전류 발생 메커니즘을 제안한다. 이를 바탕으로, 배전계통 상용해석 프로그램인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 배터리부, PCS부, AC전원부로 이루어진 PCS측의 누설전류 발생 메커니즘과 배전 계통부, 불평형 부하부, ESS부로 이루어진 계통불평형에 의한 ESS측의 누설전류 발생 메커니즘을 모델링하고, 누설전류의 특성을 평가한다. 상기의 모델링을 바탕으로 시뮬레이션을 수행한 결과, 외함의 저항과 접지저항의 크기에 따라 PCS측의 누설전류는 7[mA]에서 34[mA]로, 계통불평형에 의한 배터리 외함으로 흐르는 누설전류는 3.96[mA]에서 10.76[mA]로 증가하여 배터리측에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.