• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권4호
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• pp.69-78
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• 2023

산업 인공지능의 발달과 함께 반도체의 수요가 크게 증가하고 있다. 시장 수요에 대응하기 위해 패키징 공정에서 자동 결함 검출의 중요성 역시 증가하고 있다. 이에 따라, 패키지의 자동 불량 검사를 위한 딥러닝 기반의 방법론들의 연구가 활발히 이루어 지고 있다. 딥러닝 기반의 모델은 학습을 위해서 대량의 고해상도 데이터를 필요로 하나, 보안이 중요한 반도체 분야의 특성상 관련 데이터의 공유 및 레이블링이 쉽지 않아 모델의 학습이 어려운 한계를 지니고 있다. 또한 고해상도 이미지를 생성하기 위해 상당한 컴퓨팅 자원이 요구되는데, 본 연구에서는 분할정복 접근법을 통해 적은 컴퓨팅 자원으로 딥러닝 모델 학습을 위한 충분한 양의 데이터를 확보하는 방법을 소개한다. 제안된 방법은 높은 해상도의 이미지를 분할하고 각 영역에 조건 레이블을 부여한 후, 독립적인 부분 영역과 경계를 학습시켜, 경계 손실이 일관적인 이미지를 생성하도록 유도한다. 이후, 분할된 이미지를 하나로 통합하여, 최종적으로 모델이 고해상도의 이미지를 생성하도록 구성하였다. 실험 결과, 본 연구를 통해 증강된 이미지들은 높은 효율성, 일관성, 품질 및 범용성을 보였다.

• 센서학회지
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• 제32권5호
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• pp.285-289
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• 2023

Recently, the demand for lidar systems for autonomous driving is increasing, and research on Shortwave Infrared(SWIR) photodetectors for this purpose is being actively conducted. Most SWIR photodetectors currently being developed are based on InGaAs, and have the disadvantages of complex processes, high prices, and limitations in research due to monopoly. In addition, current SWIR photodetectors use lasers in the 905 nm wavelength band, which can pass through the pupil and cause damage to the retina. Therefore, it is required to develop a SWIR photodetector using a wavelength band of 1400 nm or more to be safe for human eyes, and to develop a material that can replace the proprietary InGaAs. PbS QDs are group 4-6 compound semiconductors whose absorption wavelength band can be adjusted from 1000 to 2700 nm, and have the advantage of being simple to process. Therefore, in this study, PbS QDs having an absorption wavelength peak of 1415 nm were synthesized, and a SWIR photodetector was fabricated using this. In addition, the photodetector's responsivity was improved by applying P3HT and ZnO NPs to improve electron hole mobility. As a result of the experiment, it was confirmed that the synthesized PbS QDs had excellent FWHM characteristics compared to commercial PbS QDs, and it was confirmed that the photodetector had a maximum current change of about 1.6 times.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제22권3호
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• pp.130-135
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• 2023

Plasma-resistant ceramic (PRC) is a material used to prevent internal damage in plasma processing equipment for semiconductors and displays. The challenge is to suppress particles falling off from damaged surfaces and increase retention time in order to improve productivity and introduce the latest miniaturization process. Here, we confirmed the effect of suppressing plasma deterioration and reducing the etch rate through surface treatment of existing PRC with an initial illumination level of 200 nm. In particular, quartz glass showed a decrease in etch rate of up to 10%. Furthermore, it is believed that micro-scale secondary particles formed on the microstructure of each material grow as crystals during the fluoridation process. This is a factor that can act as a killer defect when dropped, and is an essential consideration when analyzing plasma resistance. The plasma etching suppression effect of the initial illumination is thought to be due to partial over etching at the dihedral angle of the material due to the sputtering of re-emission of Ar+-based cations. This means that plasma damage due to densification can also be interpreted in existing PRC studies. The research results are significant in that they present surface treatment conditions that can be directly applied to existing PRC for mass production and a new perspective to analyze plasma resistance in addition to simple etching rates.

• 한국결정성장학회지
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• 제34권1호
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• pp.36-39
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• 2024

최근 전력반도체에 대한 관심이 확대되고 있는 가운데, SiC와 GaN 등의 광에너지갭 소재에 의한 소자화 및 응용에 대한 연구가 수행되고 있다. AlN 단결정은 이들 보다 더 큰 에너지갭을 갖기 때문에 대전력 소자화에 대한 연구도 진행중에 있으나, 상용화된 웨이퍼는 아직 보고되고 있지 않아 이에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 AlN 단결정을 제조하기 위하여 HVPE(Hydride vapor phase epitaxy) 법을 적용하였고, 자체 제작 설비를 이용하여, 벌크 단결정을 얻어내고자 하였으며, 이를 위해 단결정의 성장 조건을 확보하고자 한 결과를 보고하고자 하며, 온도의 변화에 따라 성장된 결정의 형상의 변화에 대하여 보고하고자 한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.78-89
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• 2024

차량용 반도체에서 사용되는 BCD 공정 기반의 PMIC 칩은 아날로그 회로를 트리밍하기 위해 추가 마스크가 필요없는 MTP(Multi-Time Programmable) IP(Intellectual Property)를 요구한다. 본 논문에서는 저면적 MTP IP 설계를 위해 2개의 트랜지스터와 1개의 MOS 커패시터를 갖는 single poly EEPROM 셀인 MTP 셀에서 NCAP(NMOS Capacitor) 대신 PCAP(PMOS Capacitor)을 사용한 MTP 셀을 사용하여 MTP 셀 사이즈를 18.4% 정도 줄였다. 그리고 MTP IP 회로 설계 관점에서 MTP IP 설계의 CG 구동회로와 TG 구동회로에 2-stage voltage shifter 회로를 적용하였고, DC-DC 변환기 회로의 면적을 줄이기 위해 전하 펌핑 방식을 사용하는 VPP(=7.75V), VNN(=-7.75V)와 VNNL(=-2.5V) 전하 펌프 회로에서 각각의 전하 펌프마다 별도로 두고 있는 ring oscillator 회로를 하나만 둔 회로를 제안하였으며, VPPL(=2.5V)은 전하펌프 대신 voltage regulator 회로를 사용하는 방식을 제안하였다. 180nm BCD 공정 기반으로 설계된 4Kb MTP IP 사이즈는 0.493mm²이다.

• 센서학회지
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• 제33권4호
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• pp.224-229
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• 2024

Quantum dot light-emitting diodes (QD-LEDs) are emerging as next-generation displays owing to their high color purity, wide color gamut, and solution processability. Enhancing the efficiency of QD-LEDs involves preventing non-radiative recombination mechanisms, such as Auger and interfacial recombination. Generally, ZnO serves as the electron transport layer, which is known for its higher mobility compared to that of organic semiconductors and can lead to excessive electron injection. Some of the injected electrons pass through the quantum dot emissive layer and undergo non-radiative recombination near or within the organic hole transport layer (HTL), resulting in HTL degradation. Therefore, the implementation of electron blocking layers (EBLs) is essential; however, studies on all-solution-processed inverted InP QD-LEDs are limited. In this study, poly(9-vinylcarbazole) (PVK) is introduced as an EBL to mitigate HTL degradation and enhance the emission efficiency of inverted InP QD-LEDs. Using a single-carrier device, PVK was confirmed to effectively inhibit electron overflow into the HTL, even at extremely low thicknesses. The optimization of the PVK thickness also ensured minimal disruption of the hole-injection properties. Consequently, a 1.5-fold increase in the maximum luminance was achieved in the all-solution-processed inverted InP QD-LEDs with the EBL.

• 한국결정성장학회지
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• 제34권4호
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• pp.139-142
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• 2024

SiC와 GaN 등의 광에너지갭 소재들의 전력반도체에 대한 활용과 소자의 개발 추세와 함께 더 높은 에너지갭을 갖는 AlN 단결정에 대한 연구도 2인치 단결정 웨이퍼의 개발 성공 등 많은 연구 결과가 보고되고 있다. 그러나, 화학기상증착공법을 적용하여 성장된 AlN 단결정은 수 마이크로미터의 두께 이하의 박막은 개발되었으나, 그 이상의 두께를 갖은 결과는 거의 없다. 따라서, 본 연구에서는 화학기상증착공법중 하나인 HVPE(Hydride vapor phase epitaxy) 법을 적용하여 성장하고자 하였다. 성장된 AlN 단결정은 자체 제작된 설비를 이용하여 제작하였으며, 사파이어 기판을 사용하여, AlN 단 결정을 제조하기 위한 조건을 확립하고자 하였고, 그 결과를 광학현미경 관찰을 통하여 성장거동을 고찰하고자 하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권5호
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• pp.781-795
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• 2024

최근 몇 년 동안 반도체 산업은 나노 스케일로 전환됨에 따라 다양한 분야에서 중요성이 높아졌다. 본 연구는 반도체 분야의 나노 기술 발전에 중추적인 역할을 하는 원자층 증착(ALD) 기술 영역에서 주요 38개 기관들의 기술 경쟁을 분석하였다. 이를 위해 21년간 주요 국가의 특허청에 등록된 6,414건의 ALD 특허를 바탕으로 기업 간, 국가 간, 세브섹터 간 경쟁력을 분석하였다. 특허 경쟁력 분석을 위해 특허 진입 시기, 특허 성장률, 특허 점유율, RTA, PII 및 PFS 지수 등의 특허지표를 측정하였으며, 관련 있는 특허지표를 2개씩 결합한 2차원 특허 지도를 활용하였다. 본 연구를 통해 기업, 세부섹터, 국가 단위의 특허 경쟁 및 기술 추격에 대한 새로운 사실이 밝혀졌고 실무적으로 유용한 함의가 도출되었다.

• Composites Research
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• 제37권4호
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• pp.291-295
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• 2024

진동은 일상 생활 뿐만 아니라, 반도체, 우주항공, 차량, 선박 등 다양한 분야에서 발생하게 된다. 이때 예기치 못한 진동은 구조물의 피로 손상을 야기하고, 전체 시스템의 성능을 저하시키는 등 매우 좋지 않은 영향을 끼치게 된다. 특히, 저주파 진동은 정밀장비나 인체, 빌딩 등에 매우 민감하게 작용할 수 있기 때문에, 효과적인 진동 저감을 위해서는 저주파 진동 저감은 필수적이다. 따라서, 본 연구에서는 저주파 진동 저감을 위한 키리가미 구조 영감의 복합재료 메타구조를 제안한다. 키리가미 영감을 통해 압축에 따라서 3차원 구조에서 2차원 평면으로 변형이 되도록 설계하여 구조적인 이점을 확보하고자 하였으며, 또한 Quasi-zero stiffness 특성을 통해 저주파 에서도 매우 우수한 진동 저감 성능을 갖도록 설계되었다. 해당 키리가미 복합재료 메타구조는 탄소 섬유 강화 TPU를 사용하여 3D 프린팅을 통해 실 제작하였고, 압축 및 진동 테스트를 통해 구조적인 특성과 진동적인 특성을 평가 및 분석하였다.

• 센서학회지
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• 제33권5호
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• pp.305-309
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• 2024

Trimethylamine (TMA) is an organic amine gas that serves as a key indicator for evaluating the freshness of seafood. We synthesized a highly sensitive trimethylamine (TMA) sensor based on porous indium oxide (In₂O₃) nanoparticles (NPs) loaded with CuO in the range of 6.7 to 28.4 at.%. CuO was loaded by hydrazine reduction onto as prepared In₂O₃ NPs using the microwave irradiation method. Crystal structures, morphologies, and chemical composition of CuO/In₂O₃ nanostructures (NSs) were characterized by X-ray diffraction, field emission scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, and inductively coupled plasma mass spectrometry. The response of the 23.8 at.% CuO/In₂O₃ to 2.5 ppm TMA at 325℃ was 5.7, which was 2.8 times higher than that of porous In₂O₃ NPs. The high sensitivity and selective detection of TMA were attributed to electronic interactions between CuO and In₂O₃ and the high catalytic activity of CuO to TMA. Altogether, this CuO/In₂O₃ sensor could be used in the future to detect low concentrations of TMA, thereby aiding in the storage and distribution of marine food resources.