• 전기전자학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.220-225
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• 2016

본 논문은 전류 센싱 FET가 내장되어 있고 온-저항이 낮으며 고전류 구동이 가능한 트렌치 게이트 고 전력 MOSFET를 제안하고 전기적 특성을 분석하였다. 트렌치 게이트 전력 소자는 트렌치 폭 $0.6{\mu}m$, 셀 피치 $3.0{\mu}m$로 제작하였으며 내장된 전류 센싱 FET는 주 전력 MOSFET와 같은 구조이다. 트렌치 게이트 MOSFET의 집적도와 신뢰성을 향상시키기 위하여 자체 정렬 트렌치 식각 기술과 수소 어닐링 기술을 적용하였다. 또한, 문턱전압을 낮게 유지하고 게이트 산화막의 신뢰성을 증가시키기 위하여 열 산화막과 CVD 산화막을 결합한 적층 게이트 산화막 구조를 적용하였다. 실험결과 고밀도 트렌치 게이트 소자의 온-저항은 $24m{\Omega}$, 항복 전압은 100 V로 측정되었다. 측정한 전류 센싱 비율은 약 70 정도이며 게이트 전압변화에 대한 전류 센싱 변화율은 약 5.6 % 이하로 나타났다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.671-680
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• 2022

본 논문에서는 현재 출시되어 있는 전기차의 구동모터 사양을 대부분 포괄하는 200kW급 구동용 모터드라이버를 개발하였다. 고효율ㆍ고전력밀도를 달성하기 위해 기존 전력반도체(Insulated-gate bipolar transistor, IGBT)대신에 차세대 전력반도체(Silicon carbide, SiC)를 적용하였으며 SiC를 최적사용하기 위해 하드웨어에 대한 분석을 통해, 예상되는 효율 및 방열특성을 구하여 최적 설계를 하였다. 전기차 구동모터에 대부분 활용되는 매입형 영구자석 동기모터(Interior permanent-magnet synchronous machine, IPMSM)를 위한 벡터 제어 알고리즘을 DSP를 활용하여 구현하였다. 본 논문에서는 SiC기반 전기차 구동용 모터드라이버 시작품을 설계ㆍ제작하였으며 실험을 통해 성능을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.285-288
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• 2012

기존의 DC-DC Boost 변환기에 사용되는 일반적인 non-overlapping gate driver는 dead-time이 고정되어 있기 때문에 body-diode conduction loss 또는 charge-sharing loss가 발생하는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 loss에 의한 효율 감소를 줄이기 위해 dead-time 적응제어 기능을 갖는 PWM DC-DC Boost 변환기를 설계하였다. 또한, 부하전류가 작은 경우 효율을 증가시키기 위해 power switching 회로를 사용하였다. 그 결과 넓은 부하 전류 범위에서 높은 효율을 얻을 수 있다. 제안된 DC-DC Boost 변환기는 CMOS 0.18um공정으로 설계하였다. 2.5V의 입력전압을 받아서 3.3V의 출력전압을 얻는다. 스위칭 주파수는 500kHz이며, 최대효율은 97.8%이다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제9권1호
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• pp.143-153
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• 2014

This paper presents a novel application of LCC resonant converter for 60kW EV fast charger and describes development of the high efficiency 60kW EV fast charger. The proposed converter has the advantage of improving the system efficiency especially at the rated load condition because it can reduce the conduction loss by improving the resonance current shape as well as the switching loss by increasing lossless snubber capacitance. Additionally, the simple gate driver circuit suitable for proposed topology is designed. Distinctive features of the proposed converter were analyzed depending on the operation modes and detail design procedure of the 10kW EV fast charger converter module using proposed converter topology were described. The proposed converter and the gate driver were identified through PSpice simulation. The 60kW EV fast charger which generates output voltage ranges from 50V to 500V and maximum 150A of output currents using six parallel operated 10kW converter modules were designed and implemented. Using 60kW fast charger, the charging experiments for three types of high-capacity batteries were performed which have a different charging voltage and current. From the simulation and experimental results, it is verified that the proposed converter topology can be effectively used as main converter topology for EV fast charger.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.361-364
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• 2013

기존의 DC-DC 부스트 변환기에서 사용되는 non-overlapping gate driver는 dead-time이 고정되어 있기 때문에 body-diode conduction loss 또는 charge-sharing loss가 발생하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 손실을 줄이기 위해 사용된 기존의 적응제어 방식의 경우는 CCM 동작 시 전력트랜지스터가 동시에 on이 되는 구간이 발생하여 시스템 효율이 감소하는 문제점이 있다. 따라서 본 논문 에서는 이러한 문제점을 해결할 dead-time 적응제어 기능과 power switching 기능을 갖는 DC-DC 부스트 변환기를 설계 하였다. CMOS 0.35um 공정을 사용하였고, 2.5V 입력으로 3.3V의 출력전압을 얻으며, 스위칭 주파수는 500kHz 이다. 부하전류 150mA일 때 가장 높은 95.3%의 효율을 얻었다. 설계된 회로의 칩 면적은 $1720um{\times}1280um$이다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.292-297
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• 2003

We fabricated a single crystal silicon thin film transistor for active matrix organic light emitting displays(AMOLEDs) using silicon on insulator wafer (SOI wafer). Poly crystal silicon thin film transistor(poly-Si TFT) Is actively researched and developed nowsdays for a pixel switching devices of AMOLEDs. However, poly-Si TFT has some disadvantages such as high off-state leakage currents and low field-effect mobility due to a trap of grain boundary in active channel. While single crystal silicon TFT has many advantages such as high field effect mobility, low off-state leakage currents, low power consumption because of the low threshold voltage and simultaneous integration of driving ICs on a substrate. In our experiment, we compared the property of poly-Si TFT with that of SOI TFT. Poly-Si TFT exhibited a field effect mobility of 34 $\textrm{cm}^2$/Vs, an off-state leakage current of about l${\times}$10$\^$-9/ A at the gate voltage of 10 V, a subthreshold slope of 0.5 V/dec and on/off ratio of 10$\^$-4/, a threshold voltage of 7.8 V. Otherwise, single crystal silicon TFT on SOI wafer exhibited a field effect mobility of 750 $\textrm{cm}^2$/Vs, an off-state leakage current of about 1${\times}$10$\^$-10/ A at the gate voltage of 10 V, a subthreshold slope of 0.59 V/dec and on/off ratio of 10$\^$7/, a threshold voltage of 6.75 V. So, we observed that the properties of single crystal silicon TFT using SOI wafer are better than those of Poly Si TFT. For the pixel driver in AMOLEDs, the best suitable pixel driver is single crystal silicon TFT using SOI wafer.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권1호
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• pp.109-116
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• 2014

This paper presents a high-efficiency digital class-D audio amplifier using a composite interpolation filter for portable audio devices. The proposed audio amplifier is composed of an interpolation filter, a delta-sigma modulator, and a class-D output stage. To reduce power consumption, the designed interpolation filter has an optimized composite structure that uses a direct-form symmetric and Lagrange FIR filters. Compared to the filters with homogeneous structures, the hardware cost and complexity are reduced by about half by the optimization. The coefficients of the digital delta-sigma modulator are also optimized for low power consumption. The class-D output stage has gate driver circuits to reduce shoot-through current. The implemented class-D audio amplifier exhibited a high efficiency of 87.8 % with an output power of 57 mW at a load impedance of $16{\Omega}$ and a power supply voltage of 1.8 V. An outstanding signal-to-noise ratio of 90 dB and a total harmonic distortion plus noise of 0.03 % are achieved for a single-tone input signal with a frequency of 1 kHz.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권1호
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• pp.83-91
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• 2000

본 논문은 수 만 개 이상의 소자로 구성된 대규모 배선 회로를 SPICE와 같은 회로 시뮬레이터로 분석할 수 있도록 그 규모를 축소 시키는 새로운 방법을 제안하고 있다. 이 방법은 배선 회로의 구조 분석과 Elmore 시정수에 바탕을 둔 여러 가지 규칙들을 사용하여 회로 소자 개수를 줄여나가는 기존의 방법과 근본적으로 다른 접근 방식이다. AWE 기법을 사용하여 CMOS 게이트 구동 측성 모델을 구하고, 이 모델에 배선 회로를 연결하여 타임 모멘트를 계산한 다음, 이와 동일한 모멘트를 갖는 등가 RC 회로를 합성하는 과정을 거친다. 이 방법을 사용하면 배선 회로를 구동하는 CMOS 게이트의 특성을 높이는 수준의 정확도로 방영할 수 있을 뿐만 아니라, 압축된 회로의 크기가 원래 배선 회로에 포함되어 있던 소자의 개수와 관계없이 출력 노드의 개수에 비례하여 결정되므로, 대규모 배선 회로에 대해서 압축율이 극히 우수하다. 이 방법을 C 프로그램으로 구현하여 0.5${\mu}m$ CMOS ASIC 제품에 적용한 결과, 99% 이상의 극히 우수한 압축율을 보였으며, 원래의 배선 회로 대비 지연 시간 측면에서 1~10%의 오차를 갖는 정확도를 나타내었다.

• ETRI Journal
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• 제27권2호
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• pp.133-139
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• 2005

A monolithic microwave integrated circuit (MMIC) chip set consisting of a power amplifier, a driver amplifier, and a frequency doubler has been developed for automotive radar systems at 77 GHz. The chip set was fabricated using a 0.15 ${\mu}$ gate-length InGaAs/InAlAs/GaAs metamorphic high electron mobility transistor (mHEMT) process based on a 4-inch substrate. The power amplifier demonstrated a measured small signal gain of over 20 dB from 76 to 77 GHz with 15.5 dBm output power. The chip size is 2mm${\times}$ 2mm. The driver amplifier exhibited a gain of 23 dB over a 76 to 77 GHz band with an output power of 13 dBm. The chip size is 2.1mm${\times}$ 2mm. The frequency doubler achieved an output power of -6 dBm at 76.5 GHz with a conversion gain of -16 dB for an input power of 10 dBm and a 38.25 GHz input frequency. The chip size is 1.2mm ${\times}$ 1.2mm. This MMIC chip set is suitable for the 77 GHz automotive radar systems and related applications in a W-band.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.II
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• pp.1035-1037
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• 2005

2.32-inch $320{\times}350$ TFT-LCD with high resolution (206PPI) for advanced mobile phones could be successfully developed. The compact pixel design based on PMOS SLS technique is used to achieve this high resolution. Gate driver and part of data driver are integrated onto the glass substrate. High brightness (170cd) and contrast ratio (400:1) were obtained with very low flickering and crosstalk levels.