AlGaN/GaN HEMT의 항복전압 특성 향상을 위한 Gate field plate 구조 최적화

손성훈(Sung-Hun Son),정강민(Kang-Min Jung),김수진(Su-Jin Kim),김태근(Tae-Geun Kim) 대한전기학회 2010 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.11

상단 가열 환상형 히트파이프의 열전달 및 유동형상 수치 해석적 분석

손성훈 ( Sung-hun Son ),이석호 ( Seok-ho Rhi ),김기범 ( Kibum Kim ) 충북대학교 산업과학기술연구소 2020 산업과학기술연구 논문집 Vol.34 No.2

In this paper, a computational study was performed to analyze the heat transfer and flow characteristics of a top heated annular type heat pipe for cooling an insulated gate bipolar transistor(IGBT). The IGBT is assumed to produce heat at 353K, which is transfered to a heat pipe in which the inner pressure is set to 4000 Pa. Three cases were tested by varying the location of heat source and methods of heat dissipation. The heat is transferred from the top to the bottom side by conduction causing time delay for the start of evaporation of working fluid. The relatively higher inner pressure at the top and bottom side of the annular type heat pipe allows the working fluid to be condensed at the middle side of the heat pipe. The evaporation rate exceeds the condensation rate leading to continuous increase of volume of vapor.

게이트 필드플레이트 구조 최적화를 통한 AlGaN/GaN HEMT의 항복전압 특성 향상

손성훈(Sung Hun Son),김태근(Tae Geun Kim) 大韓電子工學會 2011 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.48 No.5

본 논문에서는 AlGaN/GaN HEMT의 항복 전압 특성 향상을 위해 2차원 소자 시뮬레이터를 통하여 게이트 필드 플레이트 구조를 최적화하였다. 필드플레이트 길이, 절연체 종류, 절연체 두께 변화 등의 세가지 변수를 이용하여 시뮬레이션을 진행하였으며 그에따른 전기장 분포의 변화와 항복전압 특성을 확인하였다. 필드플레이트 구조를 최적화 시킴으로서 게이트 에지부분과 필드플레이트 에지부분에 집중 되어있던 전기장이 효과적으로 분산된다. 그에 따라 애벌런치 효과가 줄어들게 되어 항복전압 특성이 향상된다. 결론적으로 최적화된 게이트 필드플레이트 구조는 일반적인 구조에 비해 항복특성을 약 300% 이상 향상시킬 수 있다. In this paper, we optimize the gate field plate structure to improve breakdown characteristics of AlGaN/GaN HEMT by two-dimensional device simulator. We have simulated using three parameters such as field-plate length, types of insulator, and insulator thickness and thereby we checked change of the electric field distribution and breakdown voltage characteristics. As optimizing field-plate structure, electric fields concentrated near the gate edge and field-plate edge are effectively dispersed. Therefore, avalanche effect is decresed, so breakdown voltage characteristic is increased. As a result breakdown characteristics of optimized gate field-plate structure are increased by about 300% compared to those of the standard structure.

비대칭 MQW 구조를 이용한 Deep-UV LED의 전기적/광학적 특성

손성훈(Sung Hun Son),김수진(Su Jin Kim),김태근(Tae Geun Kim) 大韓電子工學會 2012 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.49 No.5

본 논문에서는 고효율·고출력 DUV(Deep Ultra Violet)-LED(Light Emitting Diodes)의 구현을 위하여 n-side에서 p-side로 well 두께를 다르게 형성하는 비대칭 MQW 에피구조를 제안하였다. 제안된 구조의 물리적 해석을 위해 상용화된 3차원 시뮬레이터 SimuLEDTM을 이용하여 소자의 전기적/광학적 특성을 비교·분석 하였다. 시뮬레이션 결과, 본 연구에서 제안한 B구조 (n-side에서 p-side 방향으로 well 두께를 2 nm, 3 nm, 4 nm 로 제작)의 에피층을 가지는 UV-LED는 기본 MQW 에피구조를 가지는 UV-LED와 동작전압은 8.9 V로 동일한 값을 가졌지만 광출력은 기본구조의 10.6 mW 에 비해 약 1.17배 향상된 12.4mW의 값을 가지는 것을 확인하였다. In this work, we proposed the asymmetric MQW structure with gradually increased or decreased well thickness from n-layers to p-layers in order to improve the performance of DUV-LEDs. We report the simulation results of electrical/optical characteristics by using the SimuLED program. From the simulation results, we found that B structure with thickness of the wells gradually increased from the n-side to the p-side has the same forward voltage(Vf) as standard structure, but the light output power (Pout) was improved by a factor of 1.17 at 20mA compared with those of the standard structure.

AlGaN/GaN HEMT의 DC 및 RF 특성 최적화

손성훈(Sung Hun Son),김태근(Tae Geun Kim) 大韓電子工學會 2011 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.48 No.9

본 논문에서는 AlGaN/GaN HEMT의 DC 및 RF 특성을 최적화 하기위해서 2차원 소자 시뮬레이터를 이용하여 연구를 진행하였다. 먼저, AlGaN층의 두께, Al mole fraction 의 변화에 따른 2차원 전자가스 채널의 농도변화가 생기는 현상을 바탕으로 DC특성을 분석하였다. 다음 게이트, 소스, 드레인 전극의 크기와 위치 변화에 따른 RF 특성을 분석하였다. 그 결과 Al mole fraction이 0.2몰에서 0.45몰로 증가할수록 전달이득(transconductance, g<SUB>m</SUB>) 과 I-V 특성이 향상됨을 확인하였다. 한편 AlGaN층의 두께가 10㎚에서 50㎚로 증가할수록 I-V특성은 향상되지만 g<SUB>m</SUB>은 감소하는것을 확인하였다. RF 특성에서는 게이트 길이가 가장 큰 영향을 미치며 그 길이가 짧을수록 RF특성이 향상되는 것을 확인하였다. In this paper, we investigated the characteristics of AlGaN/GaN HEMTs to optimize their DC and RF characteristics by using a two-dimensional device simulator. First, we analyzed the variation of the DC characteristics with respect to the variation of 2DEG concentrations when varying the Al mole fraction and the thickness of the AlGaN layer. Then, we examined the variation of the RF characteristics by varying the size and the location of the gate, source and drain electrodes. When the Al mole fraction increased from 0.2 to 0.45, both the transconductance and I-V characteristics increased. On the other hand, the I-V characteristics were improved but transconductance was decreased as the thickness of the AlGaN layer increased from 10㎚ to 50㎚. In the RF characteristics, the gate length was found to be the most influential parameter, and the RF characteristics were improved when the gate length was shorten.

LNG를 작동용매로 하는 재생 냉각 시스템의 이론적 해석과 설계

손성훈 ( Sung-hun Son ),김기범 ( Kibum Kim ) 충북대학교 산업과학기술연구소 2019 산업과학기술연구 논문집 Vol.33 No.2

In this paper, a theoretical and simulation study was performed to analyze the possibility and performance of a regeneration integrated refrigeration system for the circulation and re-liquefaction of boil out gas(BOG) for liquified natural gas(LNG) vehicles. The mass flow rate of BOG discharged and re-liquefied in the system is equal to 0.014 kg/s at conditions of -145K, 8.23 bar respectively. The cycle contains 3 compressors which escalate the pressure to 16.3 bar, 30 bar and 50 bar, respectively. After condensing through the regenerative condenser, the BOG expanded by expansion valves became saturated gas and liquid mixture, which was separated in flash chambers. The gas phase BOG is mixed with the high temperature compressed BOG from compressors for intercooling. When the expansion valves operates in conditions at 50 bar, 30 bar, and 16.3 bar, the gas mass fraction of each states indicates 0.633, 0.228, and 0.152, respectively. The total work of the compressor is 5.054 kW and the cooling effect of the evaporator is 6.930 kW resulting in the COP of 1.37.

경유-LNG 혼소 시스템의 Surge Tank 일체형 기화기에 대한 수치 해석적 분석

손성훈(Sung-Hun Son),김기범(Ki-Bum Kim) 대한기계학회 2019 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2019 No.5

명령어 집합 시뮬레이터를 이용한 임베디드 소프트웨어 디버거

정훈,손성훈,신동하,Jung, Hun,Son, Sung-Hoon,Shin, Dong-Ha 한국시뮬레이션학회 2006 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.15 No.4

임베디드 소프트웨어의 디버깅은 일반 소프트웨어의 디버깅과는 많이 다르다. 예를 들어 임베디드 소프트웨어 디버깅에는 일반 소프트웨어의 디버깅에는 필요하지 않는 전력 소비량에 대한 정보, 실행된 명령어 분포에 대한 정보, 사용된 레지스터 분포에 대한 정보, 프로그램 수행 시 소요된 클럭 수에 대한 정보 등이 추가적으로 더 필요하다. 본 논문은 임베디드 소프트웨어가 수행되는 마이크로프로세서의 명령어 집합 시뮬레이터를 이용하여 임베디드 소프트웨어를 효과적으로 디버깅하는 새로운 방법을 제안한다. 본 연구에서는 국산 임베디드 마이크로프로세서인 SE1608의 명령어 집합 시뮬레이터를 기반으로 디버거를 개발하고 이를 사용하여 임베디드 소프트웨어 벤치마크 프로그램으로 많이 이용되는 MiBench 프로그램을 사용하여 임베디드 소프트웨어를 효과적으로 디버깅하는 보기를 제시한다. 본 연구에서 제시한 디버깅 방법은 기존의 디버깅 방법에 비하여 비교적 구현하기도 쉬우면서 많은 장점이 있는 것으로 판단된다. Debugging embedded softwares is very different from debugging general softwares. For examples, debugging embedded software requires more information, such as information on power consumption, information on the distribution of executed instructions, information on the distribution of used registers, and information on the amount of clocks consumed during the execution of a program, that is not needed in debugging general softwares. In this paper, we propose more effective method fer debugging embedded softwares using an instruction set simulator for the microprocessor that is executing embedded softwares. In this research, we develop a debugger based on an instruction set simulator for a domestic embedded microprocessor called SE1608 and we shows an effective debugging method using a MiBench program which is widely used to benchmark embedded softwares. The debugging method proposed in this paper is relatively easy to implement and shows many advantages compared with existing debugging methods.

인듐 수산화물(In(OH)₃)의 공동침전을 이용한 미량의 중금속 회수 및 분석방법 연구

권슬우,손성훈,이만승,남상호,Kwon, Seul-woo,Son, Seong-Hun,Lee, Man Seung,Nam, Sang-Ho 한국자원리싸이클링학회 2017 資源 리싸이클링 Vol.26 No.4

복잡한 모체를 갖는 시료에 존재하는 미량의 원소들은 모체방해효과로 인하여 분석이 어렵다. 따라서 시료모체로부터 미량의 원소들을 분리해서 분석할 수 있다면 그 방해 요인을 줄일 수 있어 분석에 많은 도움이 된다. 시료모체와 미량의 원소들을 분리하기 위하여 인듐 수산화물($In(OH)_3$)을 이용하여 시료 내에 존재하는 미량의 원소들을 공동침전시킴으로서 분석물질을 분리시킨 후에 유도 결합 플라즈마-원자 방출 분광법을 이용하여 분석하는 방법에 대한 연구를 하였다. 이 연구에서는 공동침전의 발생과 회수율을 높일 수 있는 최적의 조건을 실험을 통해 설정하였다. 공동침전물을 석영섬유필터를 사용하여 걸러내고, 공침이 발생하는 시료의 pH를 9.5로 조정하였다. 또한 필터의 침전물을 ICP-AES로 측정하기 위해 질산 30% 용액에 1분 동안 담궈 침전물을 녹였고, 침전물이 녹은 질산용액은 온도변화 없이 농축을 진행하는 최적의 조건을 설정하였다. 이 최적조건을 소금시료에 적용하여 분석한 결과, 신안 증도에서의 소금에서는 중금속이 거의 검출 되지 않았지만 전남 영광 소금의 경우 카드뮴을 제외하고 여러개의 중금속이 미량 검출되었다. Determination of trace elements in a sample including complicated matrix is very difficult due to the interference by the matrix. Therefore, if the trace elements can be separated from the complex sample matrix and determined, the interference effects can be reduced, and it is very helpful for the overall analysis. In this study, the analytes of trace elements were separated from the sample matrix by co-precipitation with trace elements using indium hydroxide ($In(OH)_3$), then detected by inductively coupled plasma-atomic emission spectrometer (ICP-AES). Above all, the optimal conditions for the co-precipitation of elements with indium hydroxide were experimentally established. At last, salt was analyzed by the developed analytical method. No heavy metals were not found in Shinan Jeungdo salt, but trace amounts of several heavy metals except for cadmium were found in Cheonnam Yongkwang salt.

425 마력급 경유-LNG 혼소 Surge Tank 일체형기화기 개발

김해광(Hae-Kwang Kim),손성훈(Sung-Hun Son),김기범(Ki-Bum Kim) 대한기계학회 2018 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2018 No.12