• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.1099-1103
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• 2007

본 연구는 기존의 방식으로 만든 비정질 실리콘 박막 트랜지스터의 제조공정에서 발생되는 결함에 대한 원인을 분석하고 해결함으로써 수율을 증대시키고 신뢰성을 개선하고자한다. 본 연구의 수소화 된 비정질 실리콘 박막 트랜지스터는 Inverted Staggered 형태로 게이트 전극이 하부에 있다. 실험 방법은 게이트전극, 절연층, 전도층, 에치스토퍼 및 포토레지스터층을 연속 증착한다. 스토퍼층을 게이트 전극의 패턴으로 남기고, 그 위에 n+a-Si:H층 및 NPR(Negative Photo Resister)을 형성시킨다. 상부 게이트 전극과 반대의 패턴으로 NPR층을 패터닝 하여 그것을 마스크로 상부 n+a-Si:H 층을 식각하고, 남아있는 NPR층을 제거한다. 그 위에 Cr층을 증착한 후 패터닝하여 소오스-드레인 전극을 위한 Cr층을 형성시켜 박막 트랜지스터를 제조한다. 이렇게 제조한 박막 트랜지스터에서 생기는 문제는 주로 광식각공정시 PR의 잔존이나 세척시 얇은 화학막이 표면에 남거나 생겨서 발생되며, 이는 소자를 파괴시키는 주된 원인이 된다. 그러므로 이를 개선하기 위하여 ashing이나 세척공정을 보다 엄격하게 수행하였다. 이와 같이 공정에 보다 엄격한 기준의 세척과 여분의 처리 공정을 가하여 수율을 확실히 개선 할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권9호
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• pp.23-30
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• 2006

본 논문은 전류 감지 feedback 기법을 사용한 고효율 CMOS DC-DC boost 변환기의 설계에 관한 것이다. 펄스-폭 변조 방식의 스위칭 동작을 위해 인덕터를 통해 흐르는 전류의 양을 감지하는 고해상도 전류 감지 회로를 설계하였다. 이를 통하여 외부 소자나 큰 면적을 차지하는 주파수 보상 회로 없이 안정적으로 동작하는 변환기 성능을 얻을 수 있다. 또한 외부 저항 열을 사용하여 다양한 입력/출력 전압 특성을 얻을 수 있다. 설계한 DC-DC 변환기는 thick gate oxide 옵션이 포함된 0.18-um CMOS 표준 공정으로 제작하였다. 부하 전류 200mA 이상에 대하여 3.3V의 출력을 얻는 변환기에서 최대 효율은 90% 이상, load regulation은 100mA의 변화에 대하여 1.15%의 특성을 나타낸다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제17권3호
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• pp.172-177
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• 2016

Miller feedback compensation is introduced in a low dropout regulator (LDO) in order to obtain a capacitor-free regulator and improve the fast transient response. The conventional LDO has a limited bandwidth because of the large-size output capacitor and parasitic gate capacitance in the power MOSFET. In order to obtain a stable frequency response without the output capacitor, LDO is designed with resistor-capacitor (R-C) compensation and this is achieved with a connection between the gain-stage and the power MOS. An R-C compensator is suggested to provide a pole and zero to improve the stability. The proposed LDO is designed with the 0.35 μm CMOS process. Simulation testing shows that the phase margin in the Bode plot indicates a stable response, which is over 100^o. In the load regulation, the transient time is within 55 μs when the load current changes from 0.1 to 1 mA.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.545-552
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• 2011

본 논문에서는 일반적인 플레쉬 ADC에서 저항열을 이용하여 기준전압을 생성한 것과는 달리, 부유게이트를 이용하여 기준전압을 생성한다. 제안된 플레쉬 ADC를 포함하는 파이프라인 ADC에서 행위모델 시뮬레이션을 수행했을 때 생성된 상기 플레쉬 ADC를 포함하는 파이프라인 ADC의 SNR은 약 77 dB, 해상도는 12 bit이고, 90 % 이상이 ${\pm}0.5$ LSB 이내의 INL을 보여주고 있으며, INL과 마찬가지로 90 % 이상이 ${\pm}0.5$ LSB 이내의 DNL 결과를 보였다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권5호
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• pp.54-61
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• 1999

SPICE MOS 모델을 외부 다이오드를 추가하는 방식을 사용하여, 기판 분포저항을 고려한 MOS 트랜지스터의 매크로 모델 형태를 제안하였다. 본 매크로 모델을 사용하여 W=200㎛, L=0.8㎛의 NMOS 트랜지스터를 기준으로 시행한 s-파라미터의 시뮬레이션치를 s-파라미터 측정치에 fitting 하는 과정을 통해 RF 영역에 적용 가능한 모델 세트를 확보하고 RF 영역에서의 기판 저항의 분포 효과를 분석하였다. s-파라미터로부터 환산된 AC 저항 및 커패시턴스와 같은 물리적 파리미터의 시뮬레이션치를 측정치와 비교함으로써 시뮬레이션된 s-파라미터의 신빙성을 확인하였다. 10GHz 이하의 주파수 영역에 대해서는 접합 다이오드가 포함되어 있는 기존 SPICE의 MOS 모델을 그대로 사용하고 게이트 노드와 기판 노드에 적절한 lumped 저항 한 개씩을 추가하는 간단한 형태의 매크로 모델을 사용하는 것이 적절하다고 판단된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권4호
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• pp.1-6
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• 2008

본 논문에서는 밀리미터파 대역에서 광대역 특성을 갖는 MHEMT (Metamorphic High Electron Mobility Transistor) cascode 증폭기를 설계 및 제작하였다. Cascode 증폭기 제작을 위해 먼저 $0.1{\mu}m$ InGaAs/InAlAs/GaAs MHEMT를 설계 및 제작하였다. 제작된 MHEMT는 드레인 전류 밀도가 670 mA/mm이고, 최대 전달컨덕턴스(gm)는 688 mS/mm이며, 주파수 특성으로 전류이득 차단 주파수($f_T$)는 139 GHz, 최대 공진 주파수($f_{max}$)는 266 GHz의 특성을 나타내었다. 설계된 cascode 증폭기는 회로의 발진을 막기 위해서 저항과 캐패시터를 commom gate 소자의 드레인이 병렬로 연결하였다. Cascode 증폭기는 CPW (Coplanar Waveguide) 전송선로를 이용하여 광대역 특성을 얻을 수 있도록 정합회로를 설계하였다. 설계된 증폭기는 본 실험실에서 개발된 MHEMT MMIC 공정을 이용해 제작되었다. 제작된 cascode 증폭기의 측정결과, 3 dB 대역폭이 20.76$\sim$71.13 GHz로 50.37 GHz의 넓은 대역 특성을 얻었으며, 대역내에서 평균 7.07 dB 및 30 GHz에서 최대 10.3 dB의 S21 이득 특성을 나타내었다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권12호
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• pp.40-48
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• 2013

본 논문에서는 0.18um CMOS(1P6M) 공정을 이용하여 무인차량용 단거리 라이다 시스템을 위한 멀티채널 트랜스임피던스 증폭기(TIA) 어레이 회로를 구현하였다. 트랜스임피던스 증폭기 어레이 구조는 전압모드 $4{\times}4$ 채널 Inverter TIA 어레이와 전류모드 $4{\times}4$ 채널 Common-Gate(CG) TIA 어레이 두 가지를 설계했으며, 전체적으로 $4{\times}8$의 32-채널을 갖도록 설계하였다. 먼저, Inverter TIA는 피드백 저항을 가진 Inverter 입력구조와 CML 출력버퍼단으로 구성되어 있으며, 저잡음 및 저전력 특성뿐 아니라, virtual ground를 갖도록 설계함으로써 DC 전류조절이 가능하여 이득과 출력 임피던스 컨트롤이 가능하도록 하였다. 또한, CG-TIA는 on-chip bandgap reference로부터 bias 전압을 이용하고, 소스팔로워 출력버퍼를 사용하여 고주파수 이득을 높였으며, 기본적인 구조 상 CG-TIA는 채널당 칩 면적이 Inverter TIA에 비해 1.26배 작게 설계되었다. 포스트 레이아웃 시뮬레이션 결과, 제안한 Inverter TIA 어레이는 각 채널당 57.5-dB${\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 340-MHz 대역폭, 3.7-pA/sqrt(Hz) 평균 잡음전류 스펙트럼 밀도, 및 2.84-mW (16채널 45.4-mW) 전력소모를 가졌다. CG-TIA 어레이는 채널당 54.5-dB${\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 360-MHz 대역폭, 9.17-pA/sqrt(Hz) 평균 잡음전류 스펙트럼 밀도, 4.24-mW (16채널 67.8-mW) 전력소모를 가졌다. 단, 펄스 시뮬레이션 결과, CG-TIA 어레이가 200-500-Mb/s 동작속도에서 훨씬 깨끗하게 구분 가능한 출력펄스를 보였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.250-254
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• 2016

Currently, power conversion system which converts AC to DC Power is applied in domestic urban railway. The diode rectifier is used in most of them. However the diode rectifier can not control the output voltage and can not regenerate power as well. On the other hand, PWM (pulse width modulation) converter using IGBT (isolated gate bipolar transistor) can control output voltage, allowing it to reduce the output voltage drop. Moreover the Bi-directional conduction regenerates power which does not require additional device for power regeneration control. This paper compared the simulation results for the DC power supply system on both the diode rectifier and the PWM converter. Under the same load condition, simulation circuit for each power supply system was constructed with the PSIM (performance simulation and modeling tool) software. The load condition was set according to the resistance value of the currently operating impedance of light rail line, and the line impedance was set according to the distance of each substations. The train was set using a passive resistor. PI (proportional integral) controller was applied to regulate the output voltage. PSIM simulation was conducted to verify that the PWM Converter was more efficient than the diode rectifier in DC Traction power supply system.

• 전력전자학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.325-333
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• 2021

A 3 kW grid-tied PV inverter with Gallium nitride high-electron mobility transistor (GaN HEMT) for domestic commercialization was developed using boost converter and full-bridge inverter with LCL filter topology. Recently, many GaN HEMTs are manufactured as surface mount packages because of their lower parasitic inductance characteristic than standard TO (transistor outline) packages. A surface mount packaged GaN HEMT releases heat through either top or bottom cooling method. IGOT60R070D1 is selected as a key power semiconductor because it has a top cooling method and fairly low thermal resistances from junction to ambient. Its characteristics allow the design of a 3 kW inverter without forced convection, thereby providing great advantages in terms of easy maintenance and high reliability. 1EDF5673K is selected as a gate driver because its driving current and negative voltage output characteristics are highly optimized for IGOT60R070D1. An LCL filter with passive damping resistor is applied to attenuate the switching frequency harmonics to the grid-tied operation. The designed LCL filter parameters are validated with PSIM simulation. A prototype of 3 kW PV inverter with GaN HEMT is constructed to verify the performance of the power conversion system. It achieved high power density of 614 W/L and peak power efficiency of 99% for the boost converter and inverter.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D2호
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• pp.71-80
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• 1999

본 논문에서는 2${\mu}m$ 고전압 CMOS 공정을 사용한 보호 회로를 포함한 전력 ,MOSFET 구동기를 설계하였다. 제어 회로의 안정한 동작을 위하여 전원 관리 회로를 설계하였으며 전원 관리 회로의 전압 레귤레이터의 보호를 위하여 전압 검출 방식의 단락 보호 회로를 제안하였다. 전압 검출 방식(Voltage-Detection Short Circuit Protection; VDSCP)은 직렬 저항에 의한 전압 강하가 없고, 출력단 단락 상태에서 전압원의 전류를 출력단에 흐르지 못하도록 하는 특성이 있다. 전력 MOSFET를 보호하기 위하여 부하 단락 보호회로, 게이트 전압 제한 회로, 과전압 보호 회로를 설계하였으며, 50V의 항목 전압을 닺는 공정을 이용하여 전력 MOSFET 구동기를 위한 2${\mu}m$ 고전압 CMOS 공정을 개발하였다. 전력 MOSFET이 소비하는 전력 이외에 구동기가 소비하는 전력은 전력 MOSFET 구동 상태에 따라 20 ~ 100mW의 범위에 있는 것으로 확인하였다. 주문형으로 제작된 전력 MOSFET 구동기의 active area의 크기는 $3.5 {\times}2..8mm^2$이다.