• 제목/요약/키워드: Semiconductor detector

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CURRENT TRENDS IN IONIZING RADIATION DETECTION

  • Wehe David K.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제38권4호
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    • pp.311-318
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    • 2006
  • Ionizing radiation is a both a natural and man-made phenomena that plays a major role in contemporary applications. The detection of this radiation has evolved over the past several decades from simple observations to precise measurements in space, time, and energy, even in harsh environmental conditions. Tn this paper, we present a snapshot of the current state-of-the-art in radiation measurement technology, highlighting the major applications and detector developments.

Growth and characterization of detector-grade CdMnTeSe

  • J. Byun ;J. Seo;J. Seo ;B. Park
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권11호
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    • pp.4215-4219
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    • 2022
  • The Cd0.95Mn0.05Te0.98Se0.02 (CMTS) ingot was grown by the vertical Bridgman technique at low pressure. All wafers showed high resistivity, which suggests potential as a room-temperature semiconductor detector. The resistivity of the CMTS planar detector was 1.47 × 1010 Ω·cm and mobility lifetime product of electrons was 1.29 × 10-3 cm2/V. The spectroscopic property with Am-241 and Co-57 was evaluated. The energy resolution about 59.5 keV gamma-ray of Am-241 was 11% and the photo-peak of 122 keV gamma-ray from Co-57 was clearly distinguished. The result shows the first detector-grade CMTS in the world and proves CMTS's potential as a radiation detector operating at room temperature.

반도체 검출기를 이용한 Hybrid 전치증폭기형 전자식 개인선량계 개발 (Development of Electronic Personal Dosimeter with Hybrid Preamplifier using Semiconductor Detector)

  • 이봉재;김봉환;장시영;김종수;노승용
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제27권1호
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    • pp.51-57
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    • 2002
  • 반도체 검출기를 이용하여 Hybrid 전치증폭기를 갖는 전자식 개인선량계를 설계 제작하고, 방사선 검출 반응특성과 기계적 및 주변 환경 요건에 따른 각종 성능을 평가하였다. $^{137}Cs$ 감마 방사선을 이용한 방사선 조사 시험결과 감도는 $3.8\;cps/Gy{\cdot}h^{-1}$이고, $10{\mu}Sv{\sim}4Sv$ 범위의 선량당량 조사시 선량계의 지시값은 오차 8%이하에서 선형성이 잘 유지되었다. 방향의존성을 ${\pm}60^{\circ}$ 이내에서 4%이하이며, ISO 기준선장에 의한 에너지 반응영역은 $60{\sim}1,250\;keV$로 나타났으며, IEC 61526에 의한 선량계의 성능검사시 9개 영역의 시험항목에 대한 국제기준을 만족하였다.

액체의 전기 전도도 측정을 위한 저잡음 검출기 설계 (Low-Noise Detector Design for Measuring the Electric Conductivity of Liquids)

  • 김남태
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권9호
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    • pp.287-292
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    • 2012
  • 본 논문에서는 액체의 전기 전도도를 저잡음으로 검출하기 위하여 동기복조를 이용하는 전도도 검출기를 설계한다. 이를 위하여 검출기는 반송파 발생기, 전도도 검출 셀, 전류-전압 변환기 및 동기 복조기로 구성하며, 복조기의 대역폭을 조정하여 검출기의 신호 대 잡음비(SNR)를 개선함으로써, 액체의 극미한 전도도도 용이하게 측정할 수 있도록 한다. 이의 응용 예로써, 반도체 공정의 공기감시용 전도도 검출기를 동기복조를 이용하여 설계하며, 실험을 통하여 설계의 타당성을 확인한다. 실험 결과, 검출기는 설계 성능에 부합하는 특성을 나타내므로, 동기복조를 이용한 전도도 검출기는 액체의 극미한 전도도 측정에 유용하게 사용될 수 있음을 입증하였다.

Full-Wave Rectifier with Vibration Detector for Vibrational Energy Harvesting Systems

  • Yoon, Eun-Jung;Yang, Min-Jae;Park, Jong-Tae;Yu, Chong-Gun
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제16권3호
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    • pp.255-260
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    • 2016
  • In this paper, a full-wave rectifier (FWR) with a simple vibration detector suitable for use with vibrational energy harvesting systems is presented. Conventional active FWRs where active diodes are used to reduce the diode voltage drop and increase the system efficiency are usually powered from the output. Output-powered FWRs exhibit relatively high efficiencies because the comparators used in active diodes are powered from the stable output voltage. Nevertheless, a major drawback is that these FWRs consume power from the output storage capacitor even when the system is not harvesting any energy. To overcome the problem, a technique using a simple vibration detector consisting of a peak detector and a level converter is proposed. The vibration detector detects whether vibrational energy exists or not in the input terminal and disables the comparators when there is no vibrational energy. The proposed FWR with the vibration detector is designed using a $0.35-{\mu}m$ CMOS process. Simulation results have verified the effectiveness of the proposed scheme. By using the proposed vibration detector, a decrease in leakage current by approximately 67,000 times can be achieved after the vibration disappears.

A Wire-overhead-free Reset Propagation Scheme for Millimeter-scale Sensor Systems

  • Lee, Inhee;Bang, Suyoung;Kim, Yejoong;Kim, Gyouho;Sylvester, Dennis;Blaauw, David;Lee, Yoonmyung
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제17권4호
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    • pp.524-533
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    • 2017
  • This paper presents a novel reset scheme for mm-scale sensing systems with stringent volume and area constraints. In such systems, multi-layer structure is required to maximize the silicon area per volume and minimize the system size. The multi-layer structure requires wirebonding connections for power delivery and communication among layers, but the area overhead for wirebonding pads can be significant. The proposed reset scheme exploits already existing power wires and thus does not require additional wires for system-wide reset operation. To implement the proposed reset scheme, a power management unit is designed to impose reset condition, and a reset detector is designed to interpret the reset condition indicated by the power wires. The reset detector uses a coupling capacitor for the initial power-up and a feedback path to hold the developed supply voltage. The prototype reset detector is fabricated in a $180-{\mu}m$ CMOS process, and the measurement results with the prototype mm-scale system confirmed robust reset operation over a wide range of temperatures and voltages.

고성능 초음파 결함탐상기를 위한 압전변환기 (Piezoelectric Transducer for Ultrasonic Flaw Detector with High Performance)

  • 정준환;전호익;김현식;강석근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.1645-1652
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    • 2013
  • 본 논문에서는 비파괴검사용 고성능 결함탐상기를 위한 압전변환기를 구현하였다. 여기서는 압전변형상수와 전기기계 결합계수 등과 같은 주요 특성에 대한 설계 목표치를 먼저 정하고 유한요소해석을 이용하여 얻은 데이터를 설계 및 제작에 활용하였다. 시편을 이용한 실험 결과, 제작된 PZT 세라믹은 목표치들을 매우 잘 만족시키는 것으로 확인되었다. 이는 공진 주파수에서 매우 향상된 임피던스 특성과 초음파 발생 특성을 가지는 것으로 나타났다. 또한 새로운 압전변환기가 적용된 초음파 결함탐상기는 기존 탐상기보다 증가된 결함 검출이득을 제공한다. 따라서 새로운 결함탐상기는 초음파를 이용한 비파괴검사의 검사 신뢰성 향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

저전력 장치를 위한 자원 효율적 객체 검출기 (Resource-Efficient Object Detector for Low-Power Devices)

  • 악세이 쿠마 샤마;김경기
    • 반도체공학회 논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.17-20
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    • 2024
  • 본 논문은 전통적인 자원 집약적인 컴퓨터 비전 모델의 한계를 해결하기 위해 저전력 엣지 장치에 최적화된 새로운 경량 객체 검출 모델을 제안합니다. 제안된 검출기는 Single Shot Detector (SSD)에 기반하여 소형이면서도 견고한 네트워크를 설계하였고, 작은 객체를 효율적으로 감지하는 데 있어 효율성을 크게 향상시키도록 모델을 구성하였다. 이 모델은 주로 두 가지 구성요소로 구성되어 있습니다: Depthwise 와 Pointwise Convolution 레이어를 사용하여 효율적인 특징 추출을 위한 Light_Block, 그리고 작은 객체의 향상된 감지를 위한 Enhancer_Block 으로 나누었다. 우리의 모델은 300x480 의 이미지 크기를 가진 Udacity 주석이 달린 데이터셋에서 처음부터 훈련되었으며, 사전 훈련된 분류 가중치의 필요성을 제거하였다. 약 0.43M 의 파라미터로 5.5MB 만의 무게를 가진 우리의 검출기는 평균 정밀도 (mAP) 27.7%와 140 FPS 의 처리 속도를 달성하여, 정밀도와 효율성 모두에서 기존 모델을 능가하였다. 따라서, 본 논문은 추론의 정확성을 손상시키지 않으면서 엣지 장치를 위한 객체 검출에서의 효과적인 경량화를 보여주고 있다.

A Compact and Fast Measurement System for the Detection of Small Capacitance

  • Youngshin Woo;Sung, Man-Young
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제2권1호
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    • pp.16-21
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    • 2001
  • A new technique to measure low level capacitance variations of a gyroscope is proposed. It is based on the improved CVC(capacitance to voltage converter) biased by a d.c. current source and the peak detector without any low pass filter. This setup of the measurement system makes it possible to provide higher speed of measurement and wide operation range. The d,c, drift of the conventional CVC and stray capacitances are automatically compensated. Key parameters that affect the performance of the measurement system are illustrated and computer simulation results are presented. The demonstrated measurement system for micromachined gyroscope applications shows a linearity of 0.99972 and a resolution of 0.67fF from 10 fF to 120 fF at 10 kHz.

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Low-Complexity and Low-Power MIMO Symbol Detector for Mobile Devices with Two TX/RX Antennas

  • Jang, Soohyun;Lee, Seongjoo;Jung, Yunho
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제15권2호
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    • pp.255-266
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    • 2015
  • In this paper, a low-complexity and low-power soft output multiple input multiple output (MIMO) symbol detector is proposed for mobile devices with two transmit and two receive antennas. The proposed symbol detector can support both the spatial multiplexing mode and spatial diversity mode in single hardware and shows the optimal maximum likelihood (ML) performance. By applying a multi-stage pipeline structure and using a complex multiplier based on the polar-coordinate, the complexity of the proposed architecture is dramatically decreased. Also, by applying a clock-gating scheme to the internal modules for MIMO modes, the power consumption is also reduced. The proposed symbol detector was designed using a hardware description language (HDL) and implemented using a 65nm CMOS standard cell library. With the proposed architecture, the proposed MIMO detector takes up an area of approximately $0.31mm^2$ with 183K equivalent gates and achieves a 150Mbps throughput. Also, the power estimation results show that the proposed MIMO detector can reduce the power consumption by a maximum of 85% for the various test cases.