Quantum-structures with nanoparticles have been attractive for various electronic and photonic devices [1,2]. In recent, nonvolatile memories such as nano-floating gate memory (NFGM) and resistance random access memory (ReRAM) have been studied using silicides, metals, and metal oxides nanoparticles [3,4]. In this study, we fabricated nonvolatile memories with silicides (WSi2, Ti2Si, V2Si) and metal-oxide (Cu2O, Fe2O3, ZnO, SnO2, In2O3 and etc.) nanoparticles embedded in polyimide matrix, and photovoltaic device also with SiC nanoparticles. The capacitance-voltageand current-voltage data showed a threshold voltage shift as a function of write/erase voltage, which implies the carrier charging and discharging into the metal-oxide nanoparticles. We have investigated also the electrical properties of ReRAM consisted with the nanoparticles embedded in ZnO, SiO2, polyimide layer on the monolayered graphene. We will discuss what the current bistability of the nanoparticle ReRAM with monolayered graphene, which occurred as a result of fully functional operation of the nonvolatile memory device. A photovoltaic device structure with nanoparticles was fabricated and its optical properties were also studied by photoluminescence and UV-Vis absorption measurements. We will discuss a feasibility of nanoparticles to application of nonvolatile memories and photovoltaic devices.
Lee, Hyunsoo;Kim, Haeri;Van, Trong Nghia;Kim, Dong Wook;Park, Jeong Young
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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pp.597-597
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2013
The resistive switching behaviors of Pt nanodisk on Nb-doped SrTiO3 single-crystal have been studied with conductive atomic force microscopy in ultra-high vacuum. The nanometer sizes of Pt disks were formed by using self-assembled patterns of silica nanospheres on Nb-doped SrTiO3 single-crystal semiconductor film using the Langmuir-Blodgett, followed by the metal deposition with e-beam evaporation. The conductance images shows the spatial mapping of the current flowing from the TiN coated AFM probe to Pt nanodisk surface on Nb:STO single-crystal substrate, that was simultaneously obtained with topography. The bipolar resistive switching behaviors of Pt nanodisk on Nb:STO single-crystal junctions was observed. By measuring the current-voltage spectroscopy after the forming process, we found that switching behavior depends on the charging and discharging of interface trap state that exhibit the high resistive state (HRS) and low resistive state (LRS), respectively. The results suggest that the bipolar resistive switching of Pt/Nb:STO single-crystal junctions can be performed without the electrochemical redox reaction between tip and sample with the potential application of nanometer scale resistive switching devices.
인공위성이 더욱 복잡해 감에 따라 예측할 수 없는 실패의 발생은 설계의 부적당성, 경험 부족, 문제인식 부족, 빈약한 품질제어 능력, 부적당한 시험 또는 작업자의 실수 등 때문에 늘어나고 이들은 위성의 임무 수명을 단축시킬 수 있다. 본 고에서는 위성의 일반적인 실패유형과 임무수명 인자에 대해 검토하고, 지구 및 해양관측 임무를 갖고 있는 태양동기 저궤도위성인 다목적 실용위성에 대한 임무수명인자를 조사하고 실제 예상되는 위성의 임무수명을 예측하였다. 임무수명의 예측 시 랜덤하게 발생하는 실패에 의한 수명의 중단은 예측할 수 없는 것이기 때문에, 여기서는 주로 예측이 가능한 마모에 의한 대표적인 임무수명 인자 예를 들어, 전력 버짓, 추진제 버짓, 배터리 충 방전 사이클, 복사환경의 영향, 탑재체의 신뢰도, 단일 점 실패, 위성 여유 분을 등을 조사하고 개략적인 수명을 예측하였다.
Owing to the reduction in the peak power of a DC railway subsystem, many studies on energy storage system (ESS) applications have received attention. Each application focuses on improving the efficiency and addressing regulation issues by utilizing the huge regenerative energy generated by braking-phase vehicles. The ESS applications are widely divided into installation on a vehicle or in a substation, depending on the target system characteristics. As the main purpose of the ESS application is to reduce the peak power of starting-phase vehicles, an optimized ESS utilization can be achieved by the operating at the highest peak power section. However, the weight of an entire vehicle, including those of the passengers, continuously changes during operation; thus, considering the total power consumption and the discharging point is difficult. As a contribution to the various storage device algorithms, this study deals with ESS on board vehicles and introduces an ESS operating plan for peak-power reduction by investigating the weight of a train on a real-time basis. This process is performed using a train-performance simulator, and the simulation accuracy can be increased because the weight in each phase can be adopted in the simulation.
We report on the succesful fabrication of ZnO nanorod (NR)-based robust piezoelectric nanogenerators (PNGs) by using Cu foil substrate. The ZnO NRs are successfully grown on the Cu foil substrate by using all solution based method, a two step hydrothermal synthesis. The ZnO NRs are grown along c-axis well with an average diameter of 75~80 nm and length of $1{\sim}1.5{\mu}m$. The ZnO NRs showed abnormal photoluminescence specrta which is attributed from surface plasmon resonance assistant enhancement at specific wavelength. The PNGs on the SUS substrates show typical piezoelectric output performance which showing a frequency dependent voltage enhancement and polarity dependent charging and discharging characteristics. The output voltage range is 0.79~2.28 V with variation of input strain frequency of 1.8~3.9 Hz. The PNG on Cu foil shows reliable output performance even at the operation over 200 times without showing degradation of output voltage. The current output from the PNG is $0.7{\mu}A/cm^2$ which is a typical out-put range from the ZnO NR-based PNGs. These performance enhancement is attributed from the high flexibility, high electrical conductivity and excellent heat dissipation properties of the Cu foil as a substrate.
The electronic products such as laptop PC, cellular phone, robots and etc. need the DC power source. Recently, the secondary battery is frequently used as the portable DC power source and it needs forming process. In this paper, we proposed the bidirectional converter that the battery can be charged with high power factor and the discharged energy is regenerated into AC power source. In the charging mode, the converter acts as the boost rectifier. And the AC input current is controlled in phase with the AC input voltage. As a result, the power factor is improved nearly to unity. In the discharging mode, the DC power of battery wasted in resistor is regenerated to the AC bus line. Finally, the validity of the proposed bidirectional converter is verified by computer simulations and experimentation.
본 연구에서는 복합막의 합성을 위한 기초연구로 상용막에 대한 전기화학적 물성과 레독스-흐름전지의 충방전실험을 통해 셀저항과 막저항을 특정하였다. 셀저항율과 막저항율은 충전할 때보다 방전할 때가 더 높았으며 동일한 막에서는 충전심도가 커질수록 저항율이 커짐을 알 수 있었다. hydrocarbon type인 Selemion CMV막이 perfluoro type인 nafion 117, 551막보다 저항율이 작음을 알 수 있었으며 2N 염산수용액에서 충전심도가 0%일 때 셀 저항율과 막저항율이 각각 $12.864\Omega \textrm{cm}^2$, $8.751\Omega \textrm{cm}^2$ 였다.
본 논문에서는 무전원 상태에 놓인 발사체의 상태를 모니터링 하기 위하여 무선으로 발사체 내부에 있는 센서에 전력을 전달함과 동시에 센서에서 취득된 정보를 외부로 전달하는 역할을 수행하는 장치를 구현하는데 필요한 여러 가지 기술적인 부분에 대하여 살펴보았으며, 발사체에 적용되는 기술은 많은 시험과 신뢰성 시험을 확인 후 적용되는 사업임을 감안하여, 방사선 측정에 사용되는 측정기 센서 모듈 부분으로 대체하여 동일한 역할을 수행하도록 구성하여 실험하였다. 실험 결과 안테나간 거리 5cm에서 만족한 결과를 도출할 수 있었다.
본 논문에서는 UWB PLL charge pump 의 충/방전 전류오차를 최소화하기 위한 회로를 제안하였다. Common-gate 와 Common-source 증폭기를 추가한 피드백 전압 조정기를 구성하여 높은 응답성을 가지는 charge pump를 설계하였다. 제안한 회로는 넓은 동작 영역을 갖으며, 낮은 전원 전압으로도 뛰어난 성능을 보인다. 본 회로는 1.2V 공급 전압과 IBM 0.13um CMOS 공정으로 집적되었다. 설계의 효율성을 평가하기 위해 참고 논문의 다른 회로와 성능을 대조하였다.
슈퍼커패시터를 이용하여 철도 차량의 가 감속 시에 발생하는 DC 가선전압의 변동을 안정화하는 방법을 제안하였다. 이를 위해서 슈퍼커패시터를 서로 다른 3개의 시정수를 가지는 전압가변 정전용량을 가지는 RC회로로 가정하고 실험적인 방법으로 파라미터 값을 결정하여 전기적인 모델링을 수행하였다. 슈퍼커패시터를 이용한 에너지 저장장치를 구성하여 시뮬레이션 및 실험을 통하여 제안된 모델을 검증하고 제어기를 설계하였다. 그리고, 경산 시험선에서 실증시험을 수행하고 경제성을 평가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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