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고유전 (Ba, Sr) $TiO_3$ 박막 커패시터의 저전계 영역에서의 전기전도기구
장훈,장병탁,차선용,이희철,Jang, Hoon,Jang, Byung-Tak,Cha, Seon-Yong,Lee, Hee-Chul 대한전자공학회 1999 電子工學會論文誌, D Vol.d36 No.6
High density DRAM의 cell capacitor로 촉망 받고 있는 고유전체 BST박막 커패시터의 저 전계(<0.2MV/cm) 영역에서의 전기전도 현상을 분석하였다. 저 전계 영역에서 Pt/BST/Pt구조의 MIM 커패시터에 일정 전계를 인가한 후 전류를 측정하는 I(t)방법을 이용하여 유전완화전류와 누설전류를 분리해내어 박막의 측정온도 변화, 전계의 크기, 인가방향 변화, 후속 열처리에 따른 BST 박막의 전기전도 기구를 분석하였다. 그 결과, 유전완화전류는 Hoppiong process에 의한 BST박막내부의 trap된 전자들의 이동에 의한 전하재배치로 설명되어지며, 누설전류도 박막내의 trap에 의한 poole-Frenkel process에 의한 것임을 알 수 있었다. 그리고 각 전류성분에 기억하고 있는 trap이 BST박막내의 산호 결핍임을 추정하였다. The electrical conduction mechanism of high dielectric $(Ba,Sr)TiO_3$ (BST) thin film capacitor, which is the promising cell capacitor for high density DRAM, was investigated in low field region (<0.2MV/cm). It is known that the current in the low field region consists of dielectric relaxation current and leakage current. The current-time (I-t) measurement technique under the constant voltage was used for extracting successfully each current component. The conduction mechanism of the BST capacitor was deduced from the dependency of the current on the measurement temperature, strength of electric field, the polarity of applied electric field and post annealing process. From these results, it was suggested that the dielectric relaxation current and the leakage current are originated from the redistribution of internally trapped electron by hopping process and Pool-Frenkel conduction mechanism, respectively. It was also concluded that traps causing these two current components are due to oxygen vacancies within the BST film.
Capacitor 없는 LED 구동회로의 전력 감소 개선
남충모(Choong-Mo Nam),장병탁(Byung-Tak Jang) 대한전자공학회 2021 전자공학회논문지 Vol.58 No.12
본 논문은 LED 조명의 수명 증가를 위해 전해 Capacitor가 없는 LED 구동 회로(Drive Circuit)를 P-Spice로 설계하였다. 제작 후 발생한 소비 전력 감소 문제를 Base 저항 RB 및 제너 다이오드를 이용하여 해결하였다. 제작된 LED 조명회로의 소비 전력을 측정한 결과, 소비 전력의 변화율을 기존 40%에서 15.3%로 개선하였다. In this paper, an LED drive circuit without an electrolytic capacitor was designed with P-Spice to increase the lifespan of LED lighting. The power consumption reduction problem that occurred after design and manufacturing was solved by using a base resistor and a zener diode. As a result of measuring the power consumption of the manufactured LED lighting circuit, the change rate of power consumption was improved from 40% to 15.3%.
다중위상-그레이코드 카운터를 이용한 적외선 센서용 저전력 ADC 설계
김영선(Yeong Seon Kim),장병탁(Byung Tak Jang),임현자(Hyun Ja Im),이희철(Hee Chul Lee) 대한전자공학회 2018 전자공학회논문지 Vol.55 No.10
본 논문에서는 저전력 적외선 영상 시스템을 위하여, 다중위상-그레이코드 카운터를 적용한 아날로그 디지털 변환 회로(Analog to Digital Converter, ADC)를 제안하였다. 제안한 회로는 column-level single slope ADC 구조에 다중위상-그레이코드 카운터를 적용하여 기존의 이진수 디지털 카운터에서 요구하는 클럭 주파수를 낮추어 전력소모를 감소시키고, 디지털 노이즈에 강인한 특성을 갖는다. 또한 CTIA ramp 회로, column 별 비교기와 메모리를 통해 다중 column에서 입력되는 적외선 입력 신호를 동시에 변환할 수 있다. 제안한 회로는 0.18um CMOS 공정을 통해 설계 되었으며, 단위 column 회로의 전력소모는 171uW 이다. In this paper, we proposed an analog to digital converter(ADC) with multi phase-gray code digital counter for low power infrared image system. The proposed column-level single slope ADC can reduce clock frequency required in conventional binary digital counter and have lower power consumption with robustness to digital noise. Furthermore, the designed CTIA ramp generator, comparator and memory in each column can convert the multiple column infrared input signal at the same time. The proposed circuit was designed with 0.18um CMOS process. The power consumption result of the proposed unit column circuit was 171uW.