• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• v.6 no.1
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• pp.30-37
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• 2006

In this article, we evaluated the structural merits and the validity of a partially insulated MOSFET (PiFET) through the fabrication of prototype transistors and an 80 nm 512M DDR DRAM with partially-insulated cell array transistors (PiCATs). The PiFETs showed the outstanding short channel effect immunity and off-current characteristics over the conventional MOSFET, resulting from self-induced halo region, self-limiting SID shallow junction, and reduced junction area due to PiOX layer formation. The DRAM with PiCATs also showed excellent data retention time. Thus, the PiFET can be a promising alternative for ultimate scaling of planar MOSFET.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.161-161
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• 2010

n-type 반도체 특성을 띄는 $SnO_2$ 나노선은 가스 센서, 투명 소자, 태양광 전지 등으로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 화학기상증착법으로 성장한 $SnO_2$ 나노선으로 폴리이미드 (PMDA-ODA: PI) 박막을 게이트 절연막으로 이용한 전계효과트랜지스터를 플렉서블 기판에 제작하고 전기적 특성을 분석하였다. 전자 전달 특성 곡선으로부터 n-형의 반도체 특성을 확인하였으며, 대부분의 산화금속 나노선에서와 같이 매우 큰 전기적 히스테리시스가 관찰되었다. 산화금속계통 나노선 소자의 히스테리시스는 나노선 표면에 산소 및 물 분자가 흡착되어 생기는 전자 갇힘 현상이 가장 큰 원인으로 알려져 있는데, 이러한 히스테리시스를 조절하거나 없애는 것은 소자의 특성 향상에 있어 매우 중요하다. 한편 PI 절연막에는 느린 분극 현상을 만드는 OH 반응기가 존재하기 때문에 나노선과는 반대 방향의 히스테리시스를 보일 것으로 예상된다. 본 연구에서는 제작된 $SnO_2$ 나노선 FET에서 PI 게이트 절연막의 경화 정도에 따른 히스테리시스를 조사하였다. FT-IR 측정에 따르면, PI 필름에 존재하는 OH 반응기는 PI를 경화시킴에 따라 감소하였으며 전기적인 히스테리시스도 감소하였다. 따라서, 절연막을 경화시키지 않았을 때는 PI 내부에 다량의 OH 반응기가 존재하여, PI의 히스테리시스가 나노선 히스테리시스보다 더 크게 작용하여, 전체적으로는 PI의 특성인 반시계 (counterclockwise) 방향의 히스테리시스를 나타내었다. 한편, 절연막을 완전히 경화시키면, OH 반응기는 대부분 사라지고 나노선의 히스테리시스만 발현되어 소자는 시계방향의 히스테리시스를 보였다. 이러한 실험결과를 통해, PI 박막을 $250^{\circ}C$ 에서 약 7분간 경화시켰을 때 나노선과 절연막의 히스테리시스가 가장 이상적으로 상쇄되어 전체적으로 히스테리시스가 매우 작아진 것을 관찰할 수 있었다. 이는 향후 나노선 FET의 안정적인 응용에 매우 유용한 결과로 활용될 것으로 예측된다.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2005.06a
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• pp.310-313
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• 2005

In this paper, four quadrant CBPS(Compact Bipolar Power Supply) which development and study using universal PWM controller. The CBPS has 24V DC-link voltage, +/-5A output current, 50kHz switching frequency and 30Hz full load bandwidth using FET device. Proposed system has two independent PWM controllers for each full-bridge switch leg drive and PI control loops for current regulations. It is shown experimental results that good step response of the current output.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.482-483
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• 2011

Graphene is a good candidate for the future nano-electronic materials because it has excellent conductivity, mobility, transparency, flexibility and others. Until now, most graphene researches are focused on the nano electronic device applications, however, biological application of graphene has been relatively less reported. We have fabricated a deoxyribonucleic acid (DNA) conjugated graphene field-effect transistor (FET) and measured the electrical transport characteristics. We have used graphene sheets grown on Ni substrates by chemical vapour deposition. The Raman spectra of graphene sheets indicate high quality and only a few number of layers. The synthesized graphene is transferred on top of the substrate with pre-patterned electrodes by the floating-and-scooping method [1]. Then we applied adhesive tapes on the surface of the graphene to define graphene flakes of a few micron sizes near the electrodes. The current-voltage characteristic of the graphene layer before stripping shows linear zero gate bias conductance and no gate operation. After stripping, the zero gate bias conductance of the device is reduced and clear gate operation is observed. The change of FET characteristics before and after stripping is due to the formation of a micron size graphene flake. After combined with 30 base pairs single-stranded poly(dT) DNA molecules, the conductance and gate operation of the graphene flake FETs become slightly smaller than that of the pristine ones. It is considered that DNA is to be stably binding to the graphene layer due to the ${\pi}-{\pi}$ stacking interaction between nucleic bases and the surface of graphene. And this binding can modulate the electrical transport properties of graphene FETs. We also calculate the field-effect mobility of pristine and DNA conjugated graphene FET devices.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.197-197
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• 2012

Device 제작에 사용된 graphene은 일반적인 lithography 공정에서 resist residue에 의한 오염을 피할 수 없으며 이로 인하여 graphene의 pristine한 성질을 잃어버린다. 본 연구에서는 graphene을 저밀도의 argon inductively coupled plasma (Ar-ICP)를 통해 처리함으로서 graphene based back-gated field effect transistor (G-FET)의 특성변화를 유도한 결과에 대해서 보고한다. Argon capacitively coupled plasma (Ar-CCP)은 에 노출된 graphene은 강한 ion bombardment energy로 인하여 쉽게 planar C-C ${\pi}$ bonding (bonding energy: 2.7 eV)이 breaking되어 graphene의 defect이 발생되었다. 하지만 우리의 경우 저밀도의 Ar-ICP가 적용될 때 graphene의 defect이 제한되며 이와 동시에 contamination 만을 제거할 수 있었다. 소자의 전기적 측정 (Gsd-Vbg)을 통하여 contamination으로 인하여 p-doping된 graphene은 pristine 상태로 회복되었으며 mobility도 회복됨이 확인되었다. Ar-ICP를 이용한 graphene cleaning 방법은 저온공정, 대면적 공정, 고속공정을 모두 만족시키며 thermal annealing, electrical current annealing을 대체하여 graphene 기반 소자를 생산함에 있어 쉽고 빠르게 적용할 수 있는 강점이 있다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.25.1-25.1
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• 2010

본 연구에서는 절연막에 삽입시킨 실리콘 나노와이어 유연소자를 제작하고 그 소자의 전기적 특성을 분석하여 유연소자로서의 적합성을 평가하였다. 최근 반도체 및 디스플레이 등이 다양한 현장에 응용되면서 유연성을 이용한 소자의 필요성이 대두되고 있다. 이러한 요구를 바탕으로 나노와이어를 유연소자에 적용시키기 위하여 삽입방법을 이용하여 field-effect transistor(FET) 소자를 제작하였다. 유연소자의 기판으로는 polyimide(PI) 및 poly(ethylene 2,6 naphtahalate)(PEN)을 사용하였고, 절연막은 poly-4-vinylphenol(PVP)을 이용하였으며 이때, 나노와이어는 무전해 식각법으로 합성한 실리콘 나노와이어를 사용하였다. 이렇게 제작된 유연소자를 휨 상태 및 삽입된 정도에 따른 전기적 특성을 비교하였고 휨 테스트를 통하여 소자의 안정성을 분석하였다. 전기적 특성은 I-V 측정을 통하여 Ion/Ioff ratio, 이동도, subthreshold swing, threshold voltage값 등을 평가하였다.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.22 no.12
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• pp.1009-1013
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• 2009

In this study, we have been synthesized the dielectric layer using pure organic and organic-inorganic hybrid precursor on flexible substrate for improving of the organic thin film transistors (OTFTs) and, design and fabrication of organic thin-film transistors (OTFTs) using small-molecule organic semiconductors with pentacene as the active layer with record device performance. In this work OTFT test structures fabricated on polymerized substrates were utilized to provide a convenient substrate, gate contact, and gate insulator for the processing and characterization of organic materials and their transistors. By an adhesion development between gate metal and PI substrate, a PI film was treated using $O_2$ and $N_2$ gas. The best peel strength of PI film is 109.07 gf/mm. Also, we have studied the electric characteristics of pentacene field-effect transistors with the polymer gate-dielectrics such as cyclohexane and hybrid (cyclohexane+TEOS). The transistors with cyclohexane gate-dielectric has higher field-effect mobility, $\mu_{FET}=0.84\;cm^2/v_s$, and smaller threshold voltage, $V_T=-6.8\;V$, compared with the transistor with hybrid gate-dielectric.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.44 no.6
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• pp.57-65
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• 2007

This paper presents the design of single phase PFC(Power Factor Correction) using a DSP(TMS320F2812). In order to realize the proposed boost PFC converter in average current mode control, the DSP requires the A/D sampling values for a line input voltage, a inductor current, and the output voltage of the converter. Because of a FET switching noise, these sampling values contain a high frequency noise and switching ripple. The solution of A/D sampling keeps away from the switching point. Because the PWM duty is changed from 5% to 95%, we can#t decide a fixed sampling time. In this paper, the three A/D converters of the DSP are started using the prediction algorithm for the FET ON/OFF time at every sampling cycle(40 KHz). Implemented A/D sampling algorithm with only one timer of the DSP is very simple and gives the autostart of these A/D converters. From the experimental result, it was shown that the power factor was about 0.99 at wide input voltage, and the output ripple voltage was smaller than 5 Vpp at 80 Vdc output. Finally the parameters and gains of PI controllers are controlled by serial communication with Windows Xp based PC. Also it was shown that the implemented PFC converter can achieve the feasibility and the usefulness.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.21 no.2
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• pp.115-119
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• 2011

Si Nanowire (NW) field effect transistors (FETs) were fabricated on hard Si and flexible polyimide (PI) substrates, and their electrical characteristics were compared. Si NWs used as channels were synthesized by electroless etching method at low temperature, and these NWs were refined using a centrifugation method to get the NWs to have an optimal diameter and length for FETs. The gate insulator was poly(4-vinylphenol) (PVP), prepared using a spin-coating method on the PI substrate. Gold was used as electrodes whose gap was 8 ${\mu}m$. These gold electrodes were deposited using a thermal evaporator. Current-voltage (I-V) characteristics of the device were measured using a semiconductor analyzer, HP-4145B. The electrical properties of the device were characterized through hole mobility, $I_{on}/I_{off}$ ratio and threshold voltage. The results showed that the electrical properties of the TFTs on PVP were similar to those of TFTs on $SiO_2$. The bending durability of SiNWs TFTs on PI substrate was also studied with increasing bending times. The results showed that the electrical properties were maintained until the sample was folded about 500 times. But, after more than 1000 bending tests, drain current showed a rapid decrease due to the defects caused by the roughness of the surface of the Si NWs and mismatches of the Si NWs with electrodes.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.152-155
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• 2017

본 논문에서는 에너지 회수를 최대화하기 위하여 전기자동차의 PMSM(Permanent Magnet Synchronous Machine)으로부터 발생된 전압을 제어하는 방법을 다룰 것이다. 이 방법은 PMSM의 제동에너지를 전기에너지로 회생하기 위해 L-C 공진회로를 구성하고 배터리에 많이 충전할 수 있도록 전압을 제어한다. 일반적인 전기자동차의 경우 회생된 큰 전압이 배터리에 들어가 망가지는 현상을 방지하기 위해 스위칭 소자를 사용하여 회로를 끊어주어서 그 큰 전압을 사용하지 못한다. 이러한 회생된 큰 전압으로 제어하여 사용함으로써, 에너지 회수율이 증가하고 전기자동차의 주행거리가 증가할 수 있다. L-C 공진회로에서 FET 게이트에 전압을 인가하는 제어기의 구동 펄스에 따른 전압 변화를 분석하였다. 전압은 듀티에 따라 변해 PI 제어기를 통한 듀티 제어를 하는 전압제어 알고리즘을 연구하였다. 그리고 이를 Matlab Simulink를 이용하여 모의실험을 통해 검증하였다.