졸-겔 공정에 의한 YMnO₃ 박막의 전기적 특성

김응수,김병규,김유택,Kim, Eung-Soo,Kim, Beng-Gu,Kim, Yoo-Taek 한국세라믹학회 2002 한국세라믹학회지 Vol.39 No.5

$Y(NO_3)_3{\cdot}5H_2O$ 과 $Mn(CH_3CO_2)_2{\cdot}4H_2O$를 출발물질로 하여 졸-겔(sol-gel)법으로 Si(100) 기판위에 육방정계의 $YMnO_3$ 박막을 제조하였다. $YMnO_3$ 박막의 열처리 온도변화, 가수분해시 가수의 양(Rw)과 촉매제의 첨가에 따른 결정 구조 및 전기적 특성을 조사하였다. $YMnO_3$ 박막의 결정화는 700${\circ}C$부터 시작되었고 완전한 결정화는 800${\circ}C$-1시간 열처리하여 이루어 졌으며, $YMnO_3$ 박막의 가수의 양 Rw=6일때 육방정계 $YMnO_3$상의 c-축 (0001) 우선 배향성을 나타내었고, Rw=1 과 Rw=12인 경우에는 Rw=6인 경우보다 c-축 배향성은 감소하였다. 산성이나 염기성 촉매제 첨가에 따라 $YMnO_3$ 박막의 결정성 및 우선 배향성은 영향을 받아 c-축 우선 배향성은 감소하고 사방정계의 $YMnO_3$ 상을 형성하였다. Rw=6일 때 $YMnO_3$박막은 0.2V인가 전압에서 $1.2{\times}10-8 A/cm^2$으로 우수한 누설 전류 밀도를 나타내었고 누설 전류 밀도는 인가 전압에 따라 크게 변하지 않았다. Hexagonal $YMnO_3$ thin films were prepared from $Y(NO_3)_3{\cdot}5H_2O$ and $Mn(CH_3CO_2)_2{\cdot}4H_2O$ as starting materials on the Si(100) substrates by the sol-gel method. The crystal structure and the electrical properties of the $YMnO_3$ thin films were investigated as a function of heat treatment temperature, the amount of water(Rw) of hydrolysis and the addition of catalysis. The crystallization of the $YMnO_3$ thin film began at 700${\circ}C$ and completed at 800${\circ}C$ for 1 h. The c-axis (0001) preferred orientation of hexagonal $YMnO_3$ was detected for the $YMnO_3$ thin films with Rw=6 and that was decreased for the $YMnO_3$ thin films with Rw=1 and Rw=12. The crystallinity and preferred orientation of the $YMnO_3$ thin films were depended on the addition of acid and/or alkali catalysis, which, in turn, the preferred orientation of c-axis was decreased and the orthorhombic phase of $YMnO_3$ was detected to the specimens with the addition of catalysis. The $YMnO_3$ thin film with Rw=6 showed good leakage current density of $1.2{\times}10-8 A/cm^2$ at the applied voltage of 0.2V and the leakage current density was not changed drastically with applied voltage.

Microwave Dielectric Properties of (${Pb_{0.2}}{Ca_{0.8}}$)[$({Ca_{1/3}}{Nb_{2/3}})_{1-x}{Ti_x}$$O_3$ 세라믹스의 마이크로파 유전특성

김응수,김용현,김준철,방규석,Kim, Eung-Soo,Kim, Yong-Hyun,Kim, Jun-Chul,Bang, Kyu-Seok 한국재료학회 2001 한국재료학회지 Vol.11 No.8

($Pb_{0.2}$$Ca_{0.8}$ )[($Ca_{1}$3$Nb_{2}$3/)$_{1-x}$ $Ti_{x}$ ]O$_{3}$ 세라믹스의 $^{4+}$ 치환량 변화에 따른 마이크로파 유전특성을 고찰하였다. $Ti^{4+}$ 치환량이 증가함에 따라 x=0.05부터 x=0.15까지의 조성범위에서는 단일상의 페롭스카이트상을 얻을 수 있었으며, x=0.2이상에서는 $Ti_2$와 $CaNb_2$$O_{6}$ 가 제 2상으로 존재하였고, 결정구조는 x=0.05에서 사방정(orthorhombic) 구조가 x=0.35에서 이방정(cubic) 구조로 전이하였다. 유전상수(K)는 $Ti^{4+}$ 치환량의 증가에 따라 rattling 효과의 증가로 인하여 증가되었으며, B-자리 양이온의 평균이온반겨의 세제곱의 반비례하였다. 그러나 결정립 크기의 감소와 제 2상의 존재로 인하여 Qf값은 감소하였다. $Ti^{4+}$ 치환량이 증가됨에 따리 tolerance factor(t)와 B-자리 결합원자가의 영향으로 공진주파수의 온도계수(TCF)는 -27.36ppm/$^{\circ}C$값으로부터 +18ppm/$^{\circ}C$r값으로 조절되었다. $1350^{\circ}C$d서 3시간 소결한 ($Pb_{0.2}$ $Ca_{0.8}$ )[(Ca$_{1}$3$Nb_{2}$3)$_{1-x}$ /$Ti_{x}$]$O_{3}$ 시편에서 K=51.67, Qf=7268(GHz), TCF=0 ppm/$^{\circ}C$의 우수한 특성을 얻을 수 있었다. Microwave dielectric properties of $(Pb_{0.2}Ca_{0.8})[(Ca_{1/3}Nb{2/3})_{1-x}Ti_x]O_3$ ceramics were investigated as a function of $Ti^{4+}$ content (0.05$\leq$x$\leq$0.35). A single perovskite phase was obtained from x=0.05 to x=0.15, and $TiO_2$ and $CaNb_2O^6$ were detected as a secondary phase beyond x=0.2. The structure was changed from orthorhombic at x=0.05 to cubic at x=0.35. Dielectric constant(K) was increased with increase of $Ti^{4+}$ content due to increase of rattling effect, and was inversely proportional to the cube of the average radius of B-site cation, however, Qf value was decreased, which was due to the decrease of grain size and the secondary phase. With the increase of $Ti^{4+}$ content, the temperature coefficient of resonant frequency(TCF) was controlled from -27.36 ppm/$^{\circ}C$ value to +18.4 ppm/$^{\circ}C$ value, which was caused by the influence of tolerance factor(t) and the bond valence of B-site. Typically, K of 51.67, Qf of 7268(GHz), TCF of 0 ppm/$^{\circ}C$ were obtained in the $(Pb_{0.2}Ca_{0.8})[(Ca_{1/3}Nb_{2/3})_{0.8}Ti_0.2]O_3$ sintered at 13$50^{\circ}C$ for 3h.

유기재료의 이상분산을 이용한 파장변환

김응수,김민성,강신원,Kim, Eung-Soo,Kim, Min-Sung,Kang, Shin-Won 한국광학회 2005 한국광학회지 Vol.16 No.1

Second harmonic generation(SHG) by guided phase matching is observed in waveguide structure using the anomalous dispersion of a poled polymer. The second harmonic TM$_{0}$ guided mode could be generated from the fundamental TM$_{0}$ guided mode and then the second harmonic power was higher than any other phase matchable mode because the overlap integral between the fundamental and the second harmonic wave was the largest in the theoretical analysis. Near UV SHG(370 nm) was obtained from the fundamental wavelength of Ti-sapphire laser(740 nm). Poled polymer를 사용하여 도파로구조를 제작하고 2차 비선형광학현상에 의해 제 2고조파(SHG)글 발생시켰다. 기본파와 제 2고조파 사이의 위상정합은 poled polymer의 이상분산 특성을 이용하여 기본파 도파모드(TM$_{0}$)로부터 제 2고조파 도파모드(TM$_{0}$)를 실현하였다. 이때 발생되는 제 2고조파의 power는 위상정합이 가능한 다른 모드의 기본파로부터 발생한 제 2고조파의 power보다 크게 됨을 이론적으로 확인하였고, 위상정합이 가능한 도파로를 제작하였다. 기본파로서 Ti-sapphire laser(740 nm)를 사용하여 근자외 영역의 제 2고조파(370 nm)를 관찰하였다.

가시광통신을 이용한 로봇 위치확인 시스템

김응수,Kim, Eung Soo 한국마이크로전자및패키징학회 2016 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.23 No.4

본 논문에서는 이동 로봇의 위치 추정을 위해 LED를 이용한 가시광 통신에 의해 로봇의 위치를 확인하고 광센서를 이용하여 로봇의 이동 경로를 추정하는 시스템을 제작 하였다. 제작된 위치확인 시스템은 외부 빛인 태양광과 형광등의 영향은 없었으며, 실험에 사용된 4개의 LED는 다른 신호를 전송하므로 로봇의 위치를 확인할 수 있었고, 광센서를 사용하여 로봇의 이동경로를 실시간으로 추적 할 수 있음을 실험을 통하여 확인하였다. In this paper, we have fabricated the position detection system with LED and optical sensor to detect a position and trace of robot through visible light communication (VLC). The fabricated position detection system did not have been affected by sunlight in outdoor and a fluorescent light in building. Because 4 LEDs, respectively, transmitted different signals, we have known the position of robot. And we have also observed a trajectory of robot in real time.

광 산란특성을 이용한 미세입자 감지시스템

김응수,Kim, Eung-Soo 한국전자통신학회 2012 한국전자통신학회 논문지 Vol.7 No.3

환경적으로 발생하는 미세입자를 감지하는 시스템을 설계하고 제작하였다. 미세입자 감지시스템은 광산란 현상을 이용하였으며, 레이저다이오우드, 렌즈, aperture, 수광소자로 구성되어진다. 검출시스템의 성능을 좋게 하기 위해 aperture, 렌즈, 수광소자의 위치를 시뮬레이션을 통해 최적화하였다. 제작된 감지시스템으로 유입되는 미세입자에 의한 광산란을 감지하므로 빠른 응답특성를 가지는 미세입자 감지시스템을 제작하였다. We have designed the small particle detection system. The scatteing effect of light was used to detect small particle. The fabricated system consisted of laser diode, lens, pin hole, and photo detector. The aperture, lens, and photo detector were optimized to improve the performance of detection system. The fabricated detection system detected the scattered light by small particle entering into detection system and its response time was fast.

화학 기상 증착법으로 제조한 ReMnO₃(Re:Y, Ho, Er) 박막의 전기적 특성

김응수,채정훈,강승구,Kim, Eung-Soo,Chae, Jung-Hoon,Kang, Seung-Gu 한국세라믹학회 2002 한국세라믹학회지 Vol.39 No.12

MFS-FET(Metal-Ferroelectric-Semiconductor Field Effect Transistor) 구조의 비휘발성 기억소자용 $ReMnO_3$(Re:Y, Ho, Er) 박막을 금속 유기 화학 기상 증착법(MOCVD)으로 증착하였다. $ReMnO_3$ 박막을 Si(100) 기판 위에 700${\circ}C$-2시간 증착 시켜 결정화를 위해 대기 중에서 900${\circ}C$-1시간 열처리 시 육방정계(hexagonal) 단일상의 $ReMnO_3$ 박막을 형성하였다. 육방정계 단일상 구조에서 $ReMnO_3$ 박막의 강유전 특성은 c-축 배향성에 의존하였으며, c-축 배향성이 우수한 $YMnO_3$ 박막의 잔류 분극(Pr) 값은 105 nC/$cm^2$로 가장 우수하였다. 또한 누설 전류 밀도(leakage current density) 값은 미세구조의 결정립 크기에 의존하였으며, 결정립 크기가 100∼150 nm인 $YMnO_3$ 박막의 누설 전류 밀도 값은 인가전압 0.5 V에서 $10^{-8}$ A/$cm^2$을 나타내었다. $ReMnO_3$(Re:Y, Ho, Er) thin films were prepared by MOCVD method available to non-volatile memory device with MFS-FET structure. $ReMnO_3$ thin films were deposited on the Si(100) substrate at 700${\circ}C$ for 2h. When the films were post-annealed at 900${\circ}C$ for 1h in air, the single phase of hexagonal $ReMnO_3$ thin films were detected. Ferroelectric properties of $ReMnO_3$ thin films were dependent on the degree of c-axis orientation in the single phase of hexagonal structure and remnant polarization (Pr) of $YMnO_3$ thin films with high degree of c-axis orientation was 105 nC/$cm^2$. Leakage current density was dependent on the grain size of microstructure and that of $YMnO_3$ thin films with grain size of 100∼150 nm was $10^{-8}$ A/$cm^2$ at applied voltage of 0.5 V.

계열연상능력에 미치는 히스테리시스 특성에 대한 해석

김응수,이상욱,Kim, Eung-Soo,Lee, Sang-Wook 한국정보통신학회 2012 한국정보통신학회논문지 Vol.16 No.3

신경회로망의 동작과 정보처리 능력 등에 관하여 살펴보고자 할 때, 신경회로망의 구성 요소를 어떻게 모델화 할 것인가는 중요한 문제이다. 소자의 응답특성이 바뀜에 따른 특성의 변화, 결합강도 및 적응규칙이 바뀜으로써 회로망 전체의 다이나믹스가 바뀌는 모습, 소자 상호간의 결합 형태에 따른 정보처리 능력의 변화 등과 같은 신경회로망이 가진 다양한 정보처리 능력을 밝히는 것은 병렬 정보처리의 메카니즘을 이해하는 문제와도 일맥상통하고 있다. 따라서 이러한 문제들에 대하여 신경회로망의 정보처리 능력을 해석적으로 평가하는 것은 병렬분산 정보처리의 본질을 밝힌다는 측면에서 중요하게 여겨진다. 따라서 본 논문에서는 신경회로망을 구성하는 구성요소의 변화, 그 가운데에서도 특히 소자의 히스테리시스 특성이 신경망의 계열연상능력에 미치는 영향에 대한 이론적 해석결과에 대하여 기술한다. It is important to understand how we can deal with elements for the modeling of neural networks when we are investigating the dynamical performance and the information processing capabilities. The information processing capabilities of model neural networks will change for different response, synaptic weights or learning rules. Using the statistical neurodynamics method, we evaluate the capabilities of neural networks in order to understand the basic concept of parallel distributed processing. In this paper, we explain the results of theoretical analysis of the effects of the hysteretic property on the performance of sequential associative neural networks.

HoMnO₃ 박막의 강유전 특성의 결정상 의존성

김응수,강동호,Kim, Eung-Soo,Kang, Dong-Ho 한국재료학회 2006 한국재료학회지 Vol.16 No.6

Ferroelectric $HoMnO_3$ thin films were deposited on the Si(100) substrate at $700^{\circ}C$ for 2 hrs by metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) and post-annealed at 850oC by rapid thermal process (RTP). Electrical properties and crystalline phases of $HoMnO_3$ thin films were investigated as a function of postannealing time. Single phase of hexagonal symmetry with c-axis preferred orientation was obtained from $HoMnO_3$ thin films post-annealed at $850^{\circ}C$ for 5 min, while the c-axis preferred orientation was decreased with the increase of post-annealing time, and the thin films post-annealed at $850^{\circ}C$ for 15 min showed the mixture phases of hexagonal and orthorhombic symmetry. P-E (Polarization-Electric field) hysteresis loop of ferroelectric $HoMnO_3$ thin films was observed only for the single phase of hexagonal symmetry, but that was not observed for the mixture phases of the hexagonal and orthorhombic symmetry, which was discussed with the bond valence of Mn ion of crystalline phase. Leakage current density was dependent on the microstructure of thin films as well as the change of valence of Mn ion.

경식도 도자와 흡인낭을 이용한 흉부 식도 파열의 치료 -1예 보고-

김응수,전의용,Kim Eung-Soo,Jeon Eui-Yong 대한기관식도과학회 2004 大韓氣管食道科學會誌 Vol.10 No.2

We report a case of successful transesophageal drainge of thoracic esophageal perforation with mediastinal cavities using two 5Fr angiographic pigtail catheters with portable suction bag(Hemovac)

EEG신호의 독립성분 분석과 소스 위치추정

김응수,Kim, Eung-Soo 한국정보처리학회 2002 정보처리학회논문지B Vol.9 No.1

뇌파(Electroencephalogram, EEG)는 뇌에서 막대한 수의 뉴런들의 전위차의 합으로 표현되는 시계열 전위차이다. 규칙적인 시간 간격으로 깊이를 가진 전극 측정에 의한 EEG로부터 서로 다른 구조를 가진 뇌에서의 뉴런 집단의 동역학을 평가할 수 있다. 최근에는 비선형 동역학 연구를 통해 뇌 기능 연구를 정량적으로 분석할 수 있는 방법이 개발되고 있다. 본 논문은 뇌파 신호를 분석함에 있어서 독립성분분석(Independent Component Analysis, ICA)의 적합성을 고려해 보았고, 15명의 정상인의 발가락 자극에 대한 EEG 신호에 이를 적용하여 독립 소스들을 분리해 내었다. 또한 Topological Hawing을 이용하여 각각의 독립 소스들의 기여도를 나타내었다. 이를 통하여 EEG에 독립성분분석을 적용함으로써 뇌 활동의 시간적, 공간적 분석이 가능하고 유용함을 나타내었다. The EEG is a time series of electrical potentials representing the sum of a very large number of neuronal dendrite potentials in the brain. The collective dynamic behavior of neural mass of different brain structures can be assessed from EEG with depth electrodes measurements at regular time intervals. In recent years, the theory of nonlinear dynamics has developed methods for quantitative analysis of brain function. In this paper, we considered it is reasonable or not for ICA apply to EEG analysis. Then we applied ICA to EEG for big toe movement and separated the independent components for 15 samples. The strength of each independent component can be represented on the topological map. We represented ICA can be applied for time and spatial analysis of EEG.