• Nuclear Engineering and Technology
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• 제47권4호
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• pp.479-487
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• 2015

The thallium-doped sodium iodide [NaI(Tl)] scintillation detector is preferred as a gamma spectrometer in many fields because of its general advantages. A silicon photomultiplier (SiPM) has recently been developed and its application area has been expanded as an alternative to photomultiplier tubes (PMTs). It has merits such as a low operating voltage, compact size, cheap production cost, and magnetic resonance compatibility. In this study, an array of SiPMs is used to develop an NaI(Tl) gamma spectrometer. To maintain detection efficiency, a commercial NaI(Tl) $2^{\prime}{\times}2^{\prime}$ scintillator is used, and a light guide is used for the transport and collection of generated photons from the scintillator to the SiPMs without loss. The test light guides were fabricated with polymethyl methacrylate and reflective materials. The gamma spectrometer systems were set up and included light guides. Through a series of measurements, the characteristics of the light guides and the proposed gamma spectrometer were evaluated. Simulation of the light collection was accomplished using the DETECT 97 code (A. Levin, E. Hoskinson, and C. Moison, University of Michigan, USA) to analyze the measurement results. The system, which included SiPMs and the light guide, achieved 14.11% full width at half maximum energy resolution at 662 keV.

• 공업화학
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• 제3권1호
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• pp.88-99
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• 1992

광 전기분해시 양극으로 사용되는 산화티타늄 반도체 전극의 안정성을 증대시키고 효율향상을 위해서 순수한 티타늄 전극을 양극 산화법, 전기로 산화법, 불꽃 산화법으로 산화 피막을 제조하였으며 In을 Ti와 $TiO_2$소지에 전기도금을 한 후 전기로 산화법으로 혼합 산화물을 제조하였다. 또한 $Al_2O_3$ 와 NiO는 진공증착 방법을 이용하여 Ti 소지위에 증착시킨 후 전기로 산화법을 이용하여 혼합 산화물을 제조하였다. 에너지변환 효율(${\eta}$)은 인가전위에 따라서 다른 값을 갖는데 0.6V로 계산하여 보면 $1200^{\circ}C$의 불꽃으로 2분간 산화시킨 전극이 0.98%로 가장 큰 값을 가졌으며 양극 산화법으로 제조한 전극의 ${\eta}$는 0.14%로 작은 값을 보여 주었다. 한편 $800^{\circ}C$ 전기로에서 10분간 산화시킨 전극의 ${\eta}$는 0.57%로 띠간 에너지는 2.9eV로 나타났다. 한편 In을 Ti 및 $TiO_2$ 소지위에 전기도금시킨 전극의 ${\eta}$는 0.8%였으며 인가전위가 증가함에 따라서 ${\eta}$는 증가하였다. 그러나 $Al_2O_3$와 NiO를 Ti소지위에 진공증착시킨 전극의 ${\eta}$는 다른 전극들에 비해서 가장 낮은 값을 나타내었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권2호
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• pp.104-109
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• 2005

PbO 완충층의 역할을 확인하기 위해, r.f. magnetron sputtering법을 이용하여 p-type (100) Si 기판 위에 $Pt/Pb_{1.1}Zr_{0.53}Ti_{0.47}O_{3}$와 PbO target으로 Pt/PZT/PbO/Si의 MFIS 구조를 제조하였다. MFIS 구조에 완충층으로 PbO를 삽입함으로써 PZT 박막의 결정성이 크게 향상되었고, 박막의 공정온도도 상당히 낮출 수 있었다. 그리고 XPS depth profile 분석 결과, PbO 증착시 기판온도가 PbO와 Si의 계면에서 Pb의 확산에 미치는 영향을 확인하였다. PbO 완충층을 삽입한 MFIS는 높은 메모리 윈도우와 낮은 누설전류 밀도를 가지는 추수한 전기적 특성을 나타내었다. 특히, 기판온도 $300^{\circ}C$에서 증착된 PbO를 삽입한 Pt/PZT(200nm, $400^{\circ}C)PbO(80nm)/Si$는 9V의 인가전압에서 2.OV의 가장 높은 메모리 윈도우 값을 나타내었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권1호
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• pp.1-8
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• 2006

새로운 형태의 RER(Radio Frequency IDentification) 리더용 안테나 구조를 제안하였다. 기존의 RFB 리더용 안테나는 단일 루프 안테나를 사용한다. 리더용 단일 루프 안테나는 통상 트랜스폰더에 비하여 큰 사이즈를 가지며 이와 같은 경우 루프 안테나의 가운데 부분에는 자계 필드가 약하다. 본 논문에서는 병렬 루프 안테나를 제안하고, 단일 루프 안테나와 직렬 루프 안테나 그리고 병렬 루프 안테나를 전산모의실험 및 측정하였다. 전산모의실험 결과 안테나의 중앙부분에서 단일 루프 안테나의 경우 약 0.40A/m, 로 가장 낮은 수치를 보였고, 직렬 급전 다중 루프 안테나의 경우 약 0.68A/m 로 단일 루프 안테나에 비해 약간 높은 수치를 보였으며, 병렬 급전 다중 루프 안테나의 경우 약 1.98A/m 로 단일 루프 안테나와 직렬 급전 다중 루프 안테나에 비해 상당히 높은 자계 필드를 보였다. 구현한 각각의 안테나에 저항을 직렬로 연결하여 20Vp-p의 입력 전압을 인가하고, 무선인식 카드의 경우와 유사하게 비교하기 위해 넓이가 $79mm{\time}48mm$ 인 측정용 태고에 유도된 전압을 각 안테나의 중앙부분에서 거리를 증가시키면서 측정하였다. 본 논문에서 제안하는 병렬 급전 다중 루프 안테나는 안테나의 중앙부분에서 유도전압이 약 4.04V 로서 단일 루프 안테나의 약 0.76V, 직렬 급전 다중 루프 안테나의 약 1.45V 보다 높은 유도 전압을 보였다. 실험결과에서 볼 수 있듯이 제안된 병렬급전 다중 루프 안테나는 유도되는 전압이 상대적으로 높아 가독거리가 증가 될 수 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권12호
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• pp.99-108
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• 2015

클럭 펄스에 동기 되어 동작하는 임베디드 마이크로컨트롤러는 미션 크리티컬한 응용환경에서 입력 클럭에 가해지는 급격한 전기적 왜란의 영향에 의해 오동작이 발생되기 쉽다. 다양한 외부 전기적 노이즈에 대한 내성 있는 시스템 동작이 요구되며 시스템 클럭 관점에서 견고한 회로 디자인 기술이 점차 중요한 이슈가 되고 있다. 본 논문에서는 이러한 시스템의 비이상적인 상황을 방지하기 위해 자동 클럭 에러 검출을 위한 온 칩클럭 컨트롤러 구조를 제안한다. 이를 위해 에지 검출기, 노이즈 제거기와 글리치 프리 클럭 스위칭 회로를 적용하였고, 에지 검출기는 입력 클럭의 비이상적인 저주파수 상태를 검출하는데 사용 되었으며, 딜레이 체인 회로를 이용한 클럭 펄스의 노이즈 제거기는 글리치 성분을 검출 할 수 있도록 하였다. 이렇게 검출된 입력 클럭의 비이상적인 상황은 글리치 프리 클럭 변환기에 의해 백업 클럭으로 스위칭하게 된다. 회로 시뮬레이션을 통해 제안된 백업 클럭 변환기의 동작을 검증하였고 테스트환경에서 방사노이즈를 인가하였을 때 시스템 클럭의 내성에 대한 주파수 특성을 평가하였다. 본 기법을 범용 MCMCU 구조에 추가적으로 적용하여 작은 하드웨어의 추가만으로도 시스템 클럭의 안전성을 확보하는 하나의 방법을 제시한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권2호
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• pp.101-111
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• 2008

본 논문은 40Gb/s급 광통신 시스템에서 사용되는 고속 리드-솔로몬(RS) 복호기의 하드웨어 면적을 줄인 새로운 구조를 소개하고 RS 복호기 기반의 고속 FEC구조를 제안한다. 특히 높은 데이터처리율과 적은 하드웨어 복잡도를 가지고 있는 차수 연산 블록이 제거된 pDCME 알고리즘 구조를 소개한다. 제안된 16채널 RS FEC구조는 8개의 신드롬 계산 블록이 1개의 KES 블록을 공유하는 8 채널 RS FEC구조 2개로 구성되어 있다. 따라서 4개의 신드롬 계산 블록에 1개의 KES블록을 공유하는 기존의 16채널 3-병렬 FEC 구조와 비교하여 하드웨어 복잡도를 약 30%정도 줄일 수 있다. 제안된 FEC 구조는 1.8V의 공급전압과 $0.18-{\mu}m$ CMOS 기술을 사용하여 구현하였고 총 250K개의 게이트수와 5.1Gbit/s의 데이터 처리율을 가지고 400MHz의 클럭 주파수에서 동작함을 보여준다. 제안된 면적 효율적인 FEC 구조는 초고속 광통신뿐만 아니라 무선통신을 위한 차세대 FEC 구조 등에 바로 적용될 수 있을 것이다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권9호
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• pp.68-73
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• 2013

본 논문에서는 수면 중에 사용자의 건강상태를 모니터링 하기 위한 U-health 시스템으로 맥박 수와 맥박 파형 검출 회로를 제안하였다. 제안된 검출 회로의 출력은 배터리의 교체 없이 장시간 사용하기 위하여 건강 상태에 따라 맥박 수 또는 맥박 파형이 선택된다. 이러한 동작을 위해 제안된 신호 검출 회로는 ADC 모드 또는 카운트 모드로 동작하는 이중 모드 ADC와 간단한 디지털 로직으로 구성된 판별기를 사용하였다. 우선 초기에는 카운트 모드로 동작하는 이중 모드 ADC를 통해 4초 동안의 맥박 수를 검출한다. 검출된 맥박수는 판별기에서 1분간 누적한 뒤 건강 상태를 판별한다. 건강 이상 등으로 맥박 수가 설정된 정상 범위를 벗어난 경우 이중 모드 ADC는 ADC 모드로 동작하며 맥박 파형을 1kHz의 샘플링 주파수로 10bit의 디지털 데이터로 변환한다. 데이터는 버퍼에 저장하였다가 620kbps의 속도로 RF Tx를 통해 단말기로 전송한다. 이때 RF Tx는 모드에 따라 1분 혹은 1ms 간격으로 동작한다. 제안된 신호 검출 회로는 $0.11{\mu}m$ 공정으로 설계하였으며 $460{\times}800{\mu}m^2$의 면적을 차지한다. 측정결과 제안된 검출 회로는 1V의 동작 전압에서 카운트 모드에서는 $161.8{\mu}W$, ADC 모드에서는 $507.3{\mu}W$의 전력을 소모한다.

• 한국재료학회지
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• 제30권10호
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• pp.509-514
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• 2020

The two key variables of an Si solar cell, i.e., emitter (n-type window layer) and base (p-type substrate) doping levels or concentrations, are studied using Medici, a 2-dimensional semiconductor device simulation tool. The substrate is p-type and 150 ㎛ thick, the pn junction is 2 ㎛ from the front surface, and the cell is lit on the front surface. The doping concentration ranges from 1 × 10¹⁰ cm^-3 to 1 × 10²⁰ cm^-3 for both emitter and base, resulting in a matrix of 11 by 11 or a total of 121 data points. With respect to increasing donor concentration (Nd) in the emitter, the open-circuit voltage (Voc) is little affected throughout, and the short-circuit current (Isc) is affected only at a very high levels of Nd, exceeding 1 × 10¹⁹ cm^-3, dropping abruptly by about 12%, i.e., from Isc = 6.05 × 10^-9 A·㎛^-1, at Nd = 1 × 10¹⁹ cm^-3 to Isc = 5.35 × 10^-9 A·㎛^-1 at Nd = 1 × 10²⁰ cm^-3, likely due to minority-carrier, or hole, recombination at the very high doping level. With respect to increasing acceptor concentration (Na) in the base, Isc is little affected throughout, but Voc increases steadily, i.e, from Voc = 0.29 V at Na = 1 × 10¹² cm^-3 to 0.69 V at Na = 1 × 10¹⁸ cm^-3. On average, with an order increase in Na, Voc increases by about 0.07 V, likely due to narrowing of the depletion layer and lowering of the carrier recombination at the pn junction. At the maximum output power (Pmax), a peak value of 3.25 × 10^-2 W·cm^-2 or 32.5 mW·cm^-2 is observed at the doping combination of Nd = 1 × 10¹⁹ cm^-3, a level at which Si is degenerate (being metal-like), and Na = 1 × 10¹⁷ cm^-3, and minimum values of near zero are observed at very low levels of Nd ≤ 1 × 10¹³ cm^-3. This wide variation in Pmax, even within a given kind of solar cell, indicates that selecting an optimal combination of donor and acceptor doping concentrations is likely most important in solar cell engineering.

• 한국재료학회지
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• 제30권10호
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• pp.566-572
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• 2020

In the recent years, thin film solar cells (TFSCs) have emerged as a viable replacement for crystalline silicon solar cells and offer a variety of choices, particularly in terms of synthesis processes and substrates (rigid or flexible, metal or insulator). Among the thin-film absorber materials, SnS has great potential for the manufacturing of low-cost TFSCs due to its suitable optical and electrical properties, non-toxic nature, and earth abundancy. However, the efficiency of SnS-based solar cells is found to be in the range of 1 ~ 4 % and remains far below those of CdTe-, CIGS-, and CZTSSe-based TFSCs. Aside from the improvement in the physical properties of absorber layer, enormous efforts have been focused on the development of suitable buffer layer for SnS-based solar cells. Herein, we investigate the device performance of SnS-based TFSCs by introducing double buffer layers, in which CdS is applied as first buffer layer and ZnMgO films is employed as second buffer layer. The effect of the composition ratio (Mg/(Mg+Zn)) of RF sputtered ZnMgO films on the device performance is studied. The structural and optical properties of ZnMgO films with various Mg/(Mg+Zn) ratios are also analyzed systemically. The fabricated SnS-based TFSCs with device structure of SLG/Mo/SnS/CdS/ZnMgO/AZO/Al exhibit a highest cell efficiency of 1.84 % along with open-circuit voltage of 0.302 V, short-circuit current density of 13.55 mA cm^-2, and fill factor of 0.45 with an optimum Mg/(Mg + Zn) ratio of 0.02.

• 한국재료학회지
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• 제12권12호
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• pp.962-966
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• 2002

The $SrBi_2$$Nb_2$$O_{9}$ (SBN) thin films were deposited with $SrNb_2$$O_{6}$ / (SNO) and $Bi_2$$O_3$ targets by co-sputtering method. For the growth of SBN thin films, we adopted the various power ratios of two targets; the power ratios of the SNO target to $Bi_2$$O_3$ target were 100 W : 20 W, 100 W : 25 W, and 100 W : 30 W during sputtering the SBN films. We found that the electrical properties of SBN films were greatly dependent on Bi content in films. The $Bi_2$Pt and $Bi_2$$O_3$ phase as second phases occurred at the films with excess Bi content greater than 2.4, resulting in poor ferroelectric properties. The best growth condition of the SBN films was obtained at the power ratio of 100 W : 25 W for the two targets. At this condition, the crystallinity and electrical properties of the films were improved at even low annealing temperature as $700^{\circ}C$ for 1h in oxygen ambient and the Sr, Bi and Nb component in the SBN films were about 0.9, 2.4, and 1.8 respectively. From the P-E and I-V curves for the specimen, the remnant polarization value ($2P_{r}$) of the SBN films was obtained about 6 $\mu$C/c $m^2$ at 250 kV/cm and the leakage current density of this thin film was $2.45$\times$10^{-7}$ $A/cm^2$ at an applied voltage of 3 V.V.