Phase interpolation is widely adopted in frequency synthesizers and clock-and-data recovery systems to produce an intermediate phase from two existing phases. The intermediate phase is typically generated by combining two input phases with different weights. Unfortunately, this results in non-uniform phase steps. Alternatively, the intermediate phase can be generated by successive approximation, where the interpolated phase at each approximation stage is obtained using the same weight for the two intermediate phases. As a proof of concept, this study presents a 2-GHz 8-bit successive approximation digital-to-phase converter that is designed using 65-nm CMOS technology. The converter receives an 8-phase clock signal as input, and the most significant bit (MSB) section selects four phases to create two sinusoidal waveforms using a harmonic rejection filter. The remaining least significant bit (LSB) section applies the successive approximation to generate the required intermediate phase. Monte-Carlo simulations show that the proposed converter exhibits 0.46-LSB integral nonlinearity and 0.31-LSB differential nonlinearity with a power consumption of 3.12 mW from a 1.2-V supply voltage.
무선 센서 네트워크에서 센서 노드의 수명은 배터리에 의해 제한되므로 에너지는 가장 중요한 고려사항이다. 기존의 에너지 효율적인 라우팅 프로토콜들은 대부분 에너지 소비를 최소화하기 위해 최소 에너지 경로를 사용하는데, 이는 노드들 간의 잔류에너지를 불균등하게 만든다. 그 결과 에너지 효율적인 경로 상에 있는 노드들의 전원이 빠르게 고갈되고 네트워크에 참여할 수 없게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 노드들의 에너지 소모를 균등하게 만드는 기법들이 제안되고 있다. 무선 환경에서는 링크의 품질에 따른 재전송으로 불필요한 에너지 소모가 발생하는데 대부분의 기법들은 링크 에러율을 고려하지 않고 있다. 따라서, 본 논문에서는 잔여 에너지와 링크 에러율을 고려하여 균등한 에너지 소모를 가지는 클러스터 기반의 멀티 홉 라우팅 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 링크 에러율을 고려하기 때문에 불필요한 재전송에 따른 에너지 소비를 줄이고 트래픽도 골고루 분산시킨다. 시뮬레이션 결과 타 기법에 비해 제안하는 기법은 재전송 횟수가 감소하여 에너지 효율적이었고, 에너지 소모가 균등한 경로를 사용하여 모든 노드가 네트워크에 참여하는 기간이 연장되었다.
This talk will begin with the demonstration of facile synthesis of silicon nanostructures using the magnesiothermic reduction on silica nanostructures prepared via self-assembly, which will be followed by the characterization results of their performance for energy storage. This talk will also report the fabrication and characterization of highly porous, stretchable, and conductive polymer nanocomposites embedded with carbon nanotubes (CNTs) for application in flexible lithium-ion batteries. It will be presented that the porous CNT-embedded PDMS nanocomposites are capable of good electrochemical performance with mechanical flexibility, suggesting these nanocomposites could be outstanding anode candidates for use in flexible lithium-ion batteries. Directed self-assembly (DSA) of block copolymers (BCPs) can generate uniform and periodic patterns within guiding templates, and has been one of the promising nanofabrication methodologies for resolving the resolution limit of optical lithography. BCP self-assembly processing is scalable and of low cost, and is well-suited for integration with existing semiconductor manufacturing techniques. This talk will introduce recent research results (of my research group) on the self-assembly of Si-containing block copolymers for the achievement of sub-10 nm resolution, fast pattern generation, transfer-printing capability onto nonplanar substrates, and device applications for nonvolatile memories. An extraordinarily facile nanofabrication approach that enables sub-10 nm resolutions through the synergic combination of nanotransfer printing (nTP) and DSA of block copolymers is also introduced. This simple printing method can be applied on oxides, metals, polymers, and non-planar substrates without pretreatments. This talk will also report the direct formation of ordered memristor nanostructures on metal and graphene electrodes by the self-assembly of Si-containing BCPs. This approach offers a practical pathway to fabricate high-density resistive memory devices without using high-cost lithography and pattern-transfer processes. Finally, this talk will present a novel approach that can relieve the power consumption issue of phase-change memories by incorporating a thin $SiO_x$ layer formed by BCP self-assembly, which locally blocks the contact between a heater electrode and a phase-change material and reduces the phase-change volume. The writing current decreases by 5 times (corresponding to a power reduction of 1/20) as the occupying area fraction of $SiO_x$ nanostructures varies.
Thin films of platinum were deposited on a $Al_{2}O_{3}/ONO(SiO_{2}-Si_{3}N_{4}-SiO_{2})/Si$-substrate with an 2-inch Pt(99.99 %) target at room temperature for 20, 30 and 60 min by DC magnetron sputtering, respectively X-ray diffract meter (XRD) was used to analyze the crystallanity of the thin films and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) was employed for the investigation on crystal growth. The densification and the grain growth of the sputtered films have a considerable effect on sputtering time and annealing temperatures. The resistance of the Pt thin films was decreased with increasing deposition time and sintering temperature. Pt micro heater thin film deposited for 60 min by DC magnetron sputtering on an $Al_{2}O_{3}$/ONO-Si substrate and annealed at $600^{\circ}C$ for 1 h in air is found to be a most suitable micro heater with a generation capacity of $350^{\circ}C$ temperature and 645 mW power at 5.0 V input voltage. Adherence of Pt thin film and $Al_{2}O_{3}$ substrate was also found excellent. This characteristic is in good agreement with the uniform densification and good crystallanity of the Pt film. Efforts are on progress to find the parameters further reduce the power consumption and the results will be presented as soon as possible.
본 연구에서는 동절기 시설원예용 하우스의 열환경, 난방방식별 에너지 소비 특성, 하우스내 열이동 프로세스자 난방효율에 대해서 중점적으로 검토하였다. 동절기 하우스의 벽체, 지붕을 통해 손실되는 관류열량을 정량적으로 계산하므로서, 하우스의 단열계획 및 난방에너지 절약을 유도할 수 있는 기초데이터를 제시하였다. 난방방식별 실내외 온도차와 에너지 소비량과의 관계를 정량적으로 도출하므로서, 쾌적성, 경제성을 고려한 최적의 하우스 난방방식 선정과 난방기 운용의 효율화를 유도하기 위한 기초자료를 제시하였다 난방방식별 실내외 온도차와 에너지 소비량과의 관계로부터 도출된 결과는 심야전력 난방이 온풍난방에 비해 난방효율이 현저히 높은 것으로 나타났다. 덕트 주변의 수평 및 연직방향으로 다수의 열전대를 설치하여 온풍 난방시 덕트주변의 작물에 미칠 수 있는 고온피해 발생 가능성을 검토하였으나, 약 1$^{\circ}C$이내의 비교적 균일한 온도가 계측되므로서, 온풍에 의한 주변작물의 고온피해는 관측되지 않았다. 덕트 길이방향으로 일정간격마다 덕트내부에 열전대를 설치하여 덕트길이에 따른 온도하강 추이를 검토한 결과, 덕트 단위길이당 0.5~0.8$^{\circ}C$의 온도강하가 계측되었다.
최근 지역별 차등 전기요금제 도입과 전력 자급률에 관한 논의가 활발하게 진행되고 있다. 우리나라는 발전 시설의 편재성이 상당히 높고 전기 생산과 소비지역 간 불균형이 존재하기에 현행 전국 동일 전기요금제를 대신해서 지역별로 다른 요금을 부과하자는 것이며, 전기 생산과 소비지역을 구분·식별하는 기준으로서 지역별 전력 자급률이 제시되고 있다. 그런데 상당수 논의에서 전력 자급률을 측정하는 공간 단위를 17개 시·도 지역으로 설정하고 있는데, 그 적절성에 대한 분석이 필요하다. 이 연구에서는 전력 자급률을 17개 시·도 그리고 229개 시·군·구를 공간 단위로 설정하여 분석하였다. 분석 결과, 시·도 단위에서는 전기 생산량이 소비량보다 많은 지역이 7곳, 그 반대가 10곳이지만 시·군·구 단위에서는 각각 38곳과 191곳이었다. 아울러 전력 자급률 측정은 간단하고 직관적으로 전기 생산과 소비지역을 파악할 수 있다는 장점이 있지만, 전기요금의 지역 차등의 기준으로는 몇몇 문제가 있음을 지적한다.
Most liquid crystal display modes, including the twisted nematic (TN) $mode^1$, the in-plane switching (IPS) $mode^2$, the fringe field switching (FFS) $mode^3$, and the vertically aligned (VA) $mode^4$ are based on either a horizontal or a vertical alignment. However, for some applications, such as no-bias-bend (NBB) pi cell or bistable bend-splay display, an intermediate pretilt angle is essential$^5$. NBB pi cells have been a focus of interest because of their fast response time; however, the reliable control of the intermediate pretilt angle of liquid crystals that is required for the fabrication of NBB pi cells is challenging. The controllable pre-tilt angle of liquid crystals was investigated using a blend of horizontal and vertical polyimide prepared by a rubbing method. Various pretilt angles in the range from 0^{\circ}$ to 90^{\circ}$ were achieved as a function of the vertical polyimide content. We observed uniform liquid crystal alignment on the rubbing-treated blended polyimide layer. A NBB pi cell with an intermediate pretilt angle of 47.8^{\circ}$ was manufactured. This cell had no initial bias voltage and a low threshold voltage, which indicates that it has low power consumption. In addition, the response time of the NBB pi cell was rapid.
In order to investigate the cooling and heating characteristics of a variable-capacity system A/C applying a digital scroll compressor, the cooling and heating capacities and COP are measured by the psychrometric calorimeter. The capacity of the system is controlled by the digital scroll compressor, which is operated by controling PWM valve and the loading vs. unloading time. In the case of unloading compared that of loading, the consumption power of the compressor is about 11% and the capacity variation of the system A/C is within about 1%. When the system A/C is operated under the cooling and heating standard conditions, COP is nearly uniform but cooling capacity and heating capacity increase at minimum, rated and maximum modes. The system A/C applying the digital scroll compressor is effective for the range with high load or the width of large load variation. When the auxiliary heater is on, at the cold region, the system A/C produces the excellent heating capacity.
최근 생분해성 고분자 수지의 수요가 증가함에 따라 그의 원료인 호박산의 수요도 증가하고 있다. 일반적으로 호박산은 화학적 공정인 수소화 반응으로 합성된다. 합성된 호박산은 일정량의 수분을 함유되고 있으며 이를 제거하기 위한 건조공정으로는 열풍건조가 일반적으로 사용된다. 그러나 최근 건조시간 단축과 제품의 균일한 건조가 가능하다는 장점을 가진 마이크로파 건조공정이 각광받고 있다. 따라서 본 연구에서는 건조공정에서 열풍건조와 마이크로파 건조 효율을 비교하였으며 마이크로파 건조 시 최적 조건을 찾아내어 가장 효율적인 호박산 건조 방법 및 운전조건을 확립하였다. 또한 호박산 건조공정에서 마이크로파건조의 상업적 적용가능성을 검토하였다. 실험결과 호박산 샘플의 두께가 1 cm일 때 마이크로파를 이용한 건조가 열풍건조보다 70%의 높은 효율을 확인하였다. 또한 마이크로파건조와 열풍건조 시 호박산의 완전건조까지 소비되는 전력량 검토를 통하여 경제적 효율성을 비교하였다.
Micro-light emitting diode (micro-LED) displays offer numerous advantages such as high brightness, fast response, and low power consumption. Hence, they are spotlighted as the next-generation display. However, defective LEDs may be created due to non-uniform contact loads or LED alignment errors. Therefore, a repair process involving the replacement of defective LEDs with favorable ones is necessitated. The general repair process involves the removal of defective micro-LEDs, interconnection material transfer, as well as new micro-LED transfer and bonding. However, micro-LEDs are difficult to repair since their size decreases to a few tens of micron in width and less than 10 ㎛ in thickness. The conventional nozzle-type dispenser for fluxes and the conventional vacuum chuck for LEDs are not applicable to the micro-LED repair process. In this study, transfer conditions are determined using a micro stamp for repairing micro-LEDs. Results show that the aging time should be set to within 60 min, based on measuring the aging time of the flux. Additionally, the micro-LEDs are subjected to a compression test, and the result shows that they should be transferred under 18.4 MPa. Finally, the I-V curves of micro-LEDs processed by the laser and hot plate reflows are measured to compare the electrical properties of the micro-LEDs based on the reflow methods. It was confirmed that the micro-LEDs processed by the laser reflow show similar electrical performance with that processed by the hot plate reflow. The results can provide guidance for the repair of micro-LEDs using micro stamps.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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