Search
dr inż. Arkadiusz Szewczyk
Employment
- Assistant professor at Department of Metrology and Optoelectronics
Publications
Filters
total: 54
Catalog Publications
Year 2021
-
Assessment of Fuel Cells’ State of Health by Low-Frequency Noise Measurements
PublicationWe proposed applying low-frequency (flicker) noise in proton-exchange membrane fuel cells under selected loads to assess their state of health. The measurement set-up comprised a precise data acquisition board and was able to record the DC voltage and its random component at the output. The set-up estimated the voltage noise power spectral density at frequencies up to a few hundred mHz. We observed the evolution of the electrical...
Year 2020
-
Ocena jakości superkondensatorów wybranymi metodami, wykorzystując zjawiska losowe i badania rozkładu temperatury
PublicationW artykule przedstawiono metody analizy jakości wykonania próbek superkondensatorów na podstawie pomiarów szumów generowanych w ich strukturach oraz rozkładów temperatury na ich powierzchni. Prezentowane metody zostały porównane z obecnie stosowanymi parametrami oceny jakości tych elementów. Wyniki uzasadniają wprowadzenie dodatkowych parametrów, pozwalających oceniać jakość superkondensatorów.
-
Temperature distribution of supercapacitors prepared by various technologies
PublicationSupercapacitors, also known by different names such as electrostatic double-layer capacitors (EDLCs) or ultra-capacitors, are electrical storage devices still in development. These devices require fast and reliable methods of assessing their state-of-health. Thermographic imaging is a method which can be applied with this aim due to its popularity, and the high negative impact of overheating on a supercapacitor’s parameters. Moreover,...
Year 2019
-
Effects of mechanical stress on electrical arameters and noise of supercapacitors
PublicationResults of noise and electrical parameters measurements of prototype electrochemical double layer capacitors (EDLC) are reported at the presence of selected mechanical stress. This issue is of great importance due to future applications in wearable technology. The measurement results are compared, and we may conclude than flicker noise is more sensitive to any stress than other considered electrical parameters.
-
Electrochemical capacitor temperature fluctuations during charging/discharging processes
PublicationThepaperpresentsaproposalofusingadditionalstatisticalparameterssuchas:standarddeviation,variance, maximum and minimum increases of the observed value that were determined during measurements of temperature fields created on the surface of the tested electrochemical capacitor. The measurements were carriedoutusingthermographicmethodsinordertosupportassessmentoftheconditionofelectrochemical capacitorunderclassicdurabilitytestsbasedonmethodsofdeterminationofcapacityandequivalentseries...
-
Methods of Assessing Degradation of Supercapacitors by Using Various Measurement Techniques
PublicationThis article presents the qualitative analyses of the construction of supercapacitor samples. The analyses are based on the suggested thermographic measurements as well as the technique of testing the inherent noise of the investigated element. The indicated assessment methods have been referred to the currently used parameters for the qualitative evaluation of supercapacitors. The approach described in this paper, which introduces...
-
Noise in electrical double-layer capacitors (EDLCs)
PublicationWe present methods and problems of noise measurements in electrical double-layer capacitors (EDLC). Detailed noise equivalent electronic circuit is considered, and two possible ways of observations of random processes generated in the EDLCs structures are studied. We conclude that noise is a useful tool for characterization of the EDLC structures and their state-of-health, as in other materials and electronic devices. Eventual,...
Year 2018
-
Low cost set-up for supercapacitors parameters evaluation
PublicationSupercapacitors are capable to store relatively high amount of energy comparing to its mass. Growing number of these devices applications requires development of new testing methods. Standard methods of evaluation of supercapacitor parameters, as cycling voltammetry, CV, galvanostatic cycling with potential limitation, GCPL, impedance measurements, require equipment of high cost...
-
Low cost set-up for supercapacitors parameters evaluation
PublicationWe propose a use of a power amplifier in the circuit of voltage to current converter (current driver) for supercapacitor charging/discharging in controlled conditions. The current driver is controlled by DAC output of DAQ board and voltage of DUT is measured and a control loop is realized by software. In the circuit the DC current method of evaluation of capacitance and equivalent series...
-
UKŁAD I PROGRAM DO WYZNACZANIA PARAMETRÓW SCHEMATU ZASTĘPCZEGO SUPERKONDENSATORA
PublicationW pracy przedstawiono prototyp urządzenia do wyznaczania parametrów schematu zastępczego superkondensatora na podstawie jego charakterystyk ładowania i rozładowania. Urządzenie składa się ze sterowanego źródła prądowego do ładowania i rozładowywania superkondensatora, przetwornika analogowo-cyfrowego do pomiaru prądu i napięcia w trakcie eksperymentu oraz mikroprocesora do sterowania pomiarem i komunikacji z komputerem na którym...
Year 2017
-
Assessment of Supercapacitor’s Quality by Means of Low Frequency Noise
PublicationLow frequency noise is a well-known tool for quality and reliability assessment of electronic devices. This phenomenon is observed in different electrochemical devices as well (e.g., smart windows, electrochemical corrosion processes). Thus, we can assume that the same tool can be used to asses quality of supercapacitors. Their quality is usually determined only by capacitance and/or equivalent series resistance (ESR), or impedance....
-
KONCEPCJE SYSTEMÓW MODUŁOWEGO ZASILANIA NA PRZYKŁADACH UKŁADÓW ZASILANIA LATAREK LED
PublicationW referacie przedstawiono rozwiązania systemów zasilania do zastosowania w modułowych latarkach LED pozwalające na optymalizację zużycia energii, a tym samym wydłużenie czasu ich pracy. Przedstawiono podstawowe wymagania stawiane układom zasilania stosowanym w powyższych rozwiązaniach oraz przedstawiono dwie zrealizowane koncepcje ich wykonania. Na wykonanych prototypach układów przeprowadzono pomiary a uzyskane wyniki zostały...
-
MEASUREMENT OF NOISE IN SUPERCAPACITORS
PublicationA developed method and measurement setup for measurement of noise generated in a supercapacitor is presented. The requirements for noise data recording are considered and correlated with working modes of supercapacitors. An example of results of low-frequency noise measurements in commercially available supercapacitors are presented. The ability of flicker noise measurements suggests that they can be used to assess quality of tested supercapacitors.
-
Measurements of flicker noise in supercapacitor cells
PublicationFlicker noise (1/f-like noise) is often used to assess the quality of various materials and devices. This phenomenon has been observed in different electrochemical devices or reactions (e.g., smart windows, pitting corrosion events). In our exploratory studies we consider how to measure and utilize 1/f noise for the quality assessment of supercapacitors. This task requires special attention because of enormous capacitance of the...
Year 2016
-
The measurement of input power of power supply in network disturbed by low frequency distortions
PublicationIn the paper authors present results of observation of input power changes versus harmonics amplitude in supply voltage of low-power power supply device. In the study, the electrical measurements supported with thermal imaging were used. The input circuit elements of studied device responsible for input power increase are pointed
-
Voltage Dependence of Supercapacitor Capacitance
PublicationElectronic Double-Layer Capacitors (EDLC), called Supercapacitors (SC), are electronic devices that are capable to store a relatively high amount of energy in a small volume comparing to other types of capacitors. They are composed of an activated carbon layer and electrolyte solution. The charge is stored on electrodes, forming the Helmholtz layer, and in electrolyte. The capacitance of supercapacitor is voltage- dependent. We...
Year 2015
-
Badanie właściwości elementów mocy z węglika krzemu w zastosowaniach układowych
PublicationW artykule prezentowane są wyniki badania właściwości elementów SiC w zastosowaniach układowych. Do celów pomiarowych zaprojektowano układ przetwornicy realizujący konfigurację buck oraz boost z elementami aktywnymi z SiC oraz z krzemu, jako elementami referencyjnymi. Układ przetwornicy był badany dla różnych zestawów elementów, konfiguracji i parametrów pracy.
-
Rozpoznawanie elementów elektronicznych w obudowach SOT-23
PublicationProdukowane obecnie elementy elektroniczne do montażu powierzchniowego (SMD) mają tak małe obudowy, że producenci nie są w stanie umieszczać na nich dostatecznej ilości oznaczeń umożliwiających ich jednoznaczną identyfikację. Ponadto, podobnie jak w przypadku elementów do montażu przewlekanego, w obudowie jednego typu mogą być zamknięte różne rodzaje elementów. Przykładem takiej obudowy jest obudowa SOT-23 (Small Outline Transistor)....
Year 2014
-
Investigation of RTS Noise in Reverse Polarized Silicon Carbide Schottky Diodes
PublicationOne of the method of electronic device quality and reliability evaluation is observation of its inherent noise. The RTS phenomena usually indicates the presence of large defects in the structure of the material of the device, therefore it can be treated as an indicator of technology quality. In the paper authors present results of RTS investigations in reverse polarized Silicon Carbide Schottky diodes. Devices being studied are...
-
Supercapacitors - charge redistribution and restoring voltage
PublicationThe charge in supercapacitor is stored on electrodes and in electrolyte. The charges on electrodes create the Helmholtz double layer which is formed immediately with time constant of the order of seconds, while the charge storage in electrolyte is going on with time constant of the order of hundreds seconds. When the charged supercapacitor is shorted for few seconds, the charge from electrodes is discharged while the charge in...
Year 2013
-
Metody badania właściwości szumowych elementów mocy z SiC
PublicationW artykule przedstawiono metody i układy pomiarowe do pomiarów szumów z zakresu małych częstotliwości diod mocy wykonanych z węglika krzemu. Pomiary prowadzone były przy polaryzacji badanych elementów w kierunku przewodzenia i zaporowym. Opracowano układ automatycznej kompensacji składowej stałoprądowej, który umożliwia obserwację i rejestrację szumów wybuchowych.
-
Metody badania właściwości szumowych elementów mocy z SIC
Publication..
Year 2012
-
Implementation of constant component filter in measurements of random telegraph signal noise
PublicationNoise is generated in all semiconductor devices. The intensity of these fluctuations depends on used elements, manufacturing process, operating conditions and device type. The result noise is a superposition of different kinds of fluctuations like thermal noise, generation-recombination noise, 1/f noise, shot noise and Random Telegraph Signal (RTS) noise. The last one, RTS noise is observed as nonstationary impulse fluctuations....
-
Method and measurement system for DC characteristics measurement of power diodes in very wide current range
PublicationW artykule przedstawiono układ pomiarowy do pomiaru charakterystyk stałoprądowych diod. Pomiar przeprowadzany jest metodą impulsową w celu zapewnienia stałej temperatury badanego elementu w trakcie pomiaru. Do zapewnienia odpowiedniej liczby punktów pomiarowych wykorzystano układ zmodyfikowanej drabinki R2R z pojedynczymi kluczami sterującymi.
Year 2011
-
Modelowanie szumów RTS
PublicationPrzytoczono charakterystyczne parametry szumu wybuchowego (Random Telegraph Signal, RTS). Przedstawiono algorytm programowego generatora szumów RTS. Algorytm został wyposażony w możliwość dodawania do wygenerowanych impulsów RTS szumu białego oraz szumu typu 1/f. Przedstawiono przykładowe realizacje wygenerowanych przebiegów.
-
Modelowanie szumów RTS
PublicationPrzytoczono charakterystyczne parametry szumu wybuchowego (Random Telegraph Signal, RTS). Przedstawiono algorytm programowego generatora szumów RTS. Algorytm został wyposażony w możliwość dodawania do wygenerowanych impulsów RTS szumu białego oraz szumu typu 1/f. Przedstawiono przykładowe realizacje wygenerowanych przebiegów.
-
Noise and Electro-Ultrasonic Spectroscopy of Conducting PolymerThick Films
PublicationThick conducting films based on conducting polymer are characterized by DC conductivity and noise in temperature range 10 to 300 K. Conducting polymers could be used e.g. for the top electrode (cathode) in the solid tantalum or niobium capacitors. On the conducting polymer layer the top layer of carbon/graphite and/or silver polymer based pastes is applied in the capacitor technology. Our samples structure consists of conducting...
-
The Low Frequency Noise Behaviour of SiC MESFETs
Publication
Year 2010
-
Oszacowanie korelacji między źródłami prądowymi zlokalizowanymi w bramce i drenie tranzystora MESFET SiC
PublicationPrzedstawiono metodę umożliwiającą szybką ocenę korelacji między szumami generowanymi w bramce oraz w drenie tranzystorów MESFET SiC. Badania przeprowadzono dla tranzystorów CRF-24010 firmy CREE. Korelację oszacowano z przebiegów czasowych szumów w zakresie małych częstotliwości (od 2 Hz do 2 kHz), przy trzech różnych wartościach prądu drenu: Id = 1; 5; 10 mA. Porównano wynik oszacowania korelacji (dziedzina czasu) z wyznaczoną...
-
Pomiary szumów m.cz. diod Schottky'ego z węglika krzemu spolaryzowanych w kierunku przewodzenia
PublicationPrzedstawiono wyniki pomiarów szumów małej częstotliwości diod Schottky'ego wykonanych z węglika krzemu polaryzowanych w kierunku przewodzenia. Badania przeprowadzono dla diod o nominalnym prądzie przewodzenia IF od 2 A do 12 A.
Year 2009
-
Identification of inherent noise components of semiconductor devices on an example of optocouplers
PublicationIn the paper, a method of estimation of parameters of Gaussian and non-Gaussian components in the noise signal of semiconductor devices in a frequency domain is proposed. The method is based on composing estimators of two spectra, corresponding to noise (Gaussian component) and two-level RTS noise (non-Gaussian component). The proposed method can be applied for precise evaluation of the corner RTS frequency fRTS in the noise...
-
Low Frequency Noise Measurement of Reverse Polarized Silicon Carbide Schottky Diodes
PublicationW artykule przedstawiono wyniki pomiaró szumów cz. wstecznie spolaryzowanych diod Schottky'ego.
-
Ocena parametrów statycznych diod Schottky'ego z SiC
PublicationPrzedstawiono wyniki pomiarów parametrów statycznych 3 prób diod Schottky'ego produkcji CREE i 2 prób diod Schottky'ego produkcji INFINEON. Stwierdzono, że charakterystyki przy polaryzacji diod w kierunku przewodzenia są w zasadzie identyczne, natomiast przy polaryzacji w kierunku zaporowym wykazują istotne różnice, szczególnie w zakresie napięć w kierunku zaporowym powyżej 600 V
-
Problemy pomiarów szumów diod z węglika krzemu
PublicationPrzedstawiono system do pomiaru szumów m.cz. diod Schottky'ego wykonanych z węglika krzemu (SiC) spolaryzowanych w kierunku przewodzenia i zaporowym, z uwzględnieniem specyfiki pomiaru szumów wybuchowych (RTS). Badane diody charakteryzują się wysokim prądem przewodzenia (do 12A) i wysokim napięciem zaporowym (typowo 600V i 1200V). Omówiono zagadnienia związane ze sposobami polaryzacji badanych diod i ich wpływ na wyniki pomiarów....
-
Systemy do pomiaru szumów własnych przyrządów półprzewodnikowych w zakresie małych częstotliwości
PublicationPrzedstawiono schemat blokowy systemu do pomiaru szumów z zakresu małych częstotliwości przyrządów półprzewodnikowych. Opisano najważniejsze podzespoły takiego systemu oraz ich wpływ na wyniki pomiaru szumów.
Year 2008
-
A new nethod for RTS noise of semiconductor devices identification
PublicationIn the paper, a new method, called the noise scatterin pattern method (NSP method), for random telegraph signal noise identyfication in the inherent noise of semiconductor devices is described. A block diagram of a noise measurement system based on the NSP method is presented. Examples of patterns of the NSP method are presented.
-
System do badań nieniszczących warystorów metodą rezonansowej spektroskopii ultradźwiękowej
PublicationW prezentowanym systemie pomiarowym wykorzystano metodę ''przemiatania'' częstotliwości do identyfikacji częstotliwości rezonansowych, które zależą od właściwości struktury badanego warystora. Jako kryterium zastosowano parametr jakości Q, na podstawie którego proponuje się eliminację wadliwych elementów we wczesnej fazie ich produkcji.
Year 2007
-
Analysis of noise properties of the optocoupler device
PublicationIn the paper the localization of a source of Random Telegraph Signal noise (RTS noise) in optocoupler devices type CNY 17 were defined. The equivalent noise circuit in low frequency noise for these type optocouplers was proposed.
-
Silicon carbide application issues
PublicationThe main goals of Task 3 and Task 4 of the ordered project ''New technologies based on silicon carbide and their application in HF, high power and high temperature electronics'' are presented
Year 2006
-
A new methof for identyfication of RTS noise
PublicationIn the paper a new method, called the Noise Scattering Pattern (NSP) method, for RTS noise identyfication in a noise signal is presented. Examples of patterns of the NSP method are included.
-
Identification of Optocoupler Devices with RTS Noise
PublicationThe results of noise measurements in low frequency range for CNY 17 type optocouplers are presented. The research were carried out on devices with different values of Current Transfer Ratio (CTR). The methods for identification of Random Telegraph Signal (RTS) in noise signal of optocouplers were proposed. It was found that the Noise Scattering Pattern method (NSP method) enables to identify RTS noise as non-Gaussian component...
Year 2005
-
A method of two-terminal excess noise measurement with a reduction of measurement system and contact noise
PublicationPrzedstawiono metodę i system do pomiaru szumów nadmiarowych dwójników elektrycznych ze znaczną redukcją wpływu szumów własnych systemu pomiarowego i szumów kontaków. Proponowana metoda może byc zastosowana do pomiaru szumów elementów z wyprowadzonymi końcówkami, bądź też struktur, gdy jako wzorcowy szum odniesienia może zostać zastosowany szum struktury rezystywnej wytworzonej bezpośrednio na strukturze w otoczeniu elementu testowanego.
-
Przyrząd wirtualny do wykrywania szumów wybuchowych w przyrządach półprzewodnikowych metodą obrazowania szumów
PublicationW artykule scharakteryzowano właściwości szumów wybuchowych (RTS) w dziedzinie czasu i częstotliwości oraz omówiono stosowane metody identyfikacji szumów RTS. Przedstawiono konstrukcję systemu, do szybkiej identyfikacji szumów wybuchowych, zbudowanego w oparciu o metodę Noise Scattering Pattern (NSP). System składa się z głowicy pomiarowej, zawierającej spolaryzowany badany przyrząd półprzewodnikowy, filtru dolnoprzepustowego,...
Year 2004
-
A Model for Low Frequency Noise Generation in MOSFETs.
PublicationPrzedstawiono model generacji szumów małoczęstotliwosciowych tranzystora MOS. Model został użyty do symulacji szumów cienkotlenkowych tranzystorów MOS. Wyniki symulacji porównano z danymi pomiarowymi. Zaprezentowano sposób wykorzystania pomiarów szumów m.cz. do wyznaczania niektórych parametrów charakteryzujących tranzystory MOS.
-
Techniques of interference reduction in probe system for wafer level noise measurements of submicron semiconductor devices.
PublicationPrzedstawiono skrótowo system do ostrzowych pomiarów szumów struktur submikronowych. Znaczny wpływ na pomiary ostrzowe mają zakłócenia i szumy własne systemu, zwłaszcza zakłócenia o wysokim poziomie wpraowadzane przez ostrza (fluktuacje rezystancji styków ostrza do struktury powodowane przez wibracje i udary mechaniczne w środowisku pomiarowym)i środowisko elektromagnetyczne. Zakłócenia okresowe powodowane przez wibracje i pola...
Year 2003
-
Device characteristics extraction by low frequency noise measurements; Someresults on the state-of-the-art MOSFET´s
PublicationPrzedstawiono wyniki pomiarów i analizy szumów tranzystorów MOSFET z izolatorem bramki wykonanym z SiO2 i HfO2. Wyniki pomiarów wykorzystano do oszacowania gęstości aktywnych stanów na powierzchni użytego tlenku i porównano z wynikami otrzymanymi metodą charge-pumping.
-
Low frequency noise measurements in advanced silocon devices.**2003, 136 s.116 rys. bibliogr. 29 poz. maszyn. Pomiary małoczęstotliwościowych szumów zaawansowanych elementów krzemowych. Rozprawa doktorska /15.04.2003./ Inst. Natl. P. Grenoble Promotorzy: prof. dr hab. inż. L. Spiralski, dr CNRS G. Ghibaudo.
PublicationW pracy przedstawiono automatyczny system do pomiarów małoczęstotliwoscio-wych szumów struktur elementów półprzewodnikowych. System umożliwia automa-tyczne wyznaczanie charakterystyk stałoprądowych badanego elementu, pomiarszumów i wyznaczanie gęstości widmowej mocy w zadanym zakresie polaryzacji.Przytoczono wyniki przeprowadzonych testów systemu. Ważną składową pracy wy-niki pomiarów szumów tranzystorów MOS i bipolarnych...
-
Programowe metody zmniejszania zakłóceń w pomiarach szumów struktur elementów półprzewodnikowych.
PublicationOmówiono rodzaje zakłóceń w pomiarach szumów struktur elementów półprzewodnikowych, oraz metody zapobiegania. Opisano metodę programowego rozdzielania składowej losowej i okresowej sygnału pomiarowego oraz sposób eliminacji wpływu fluktuacji rezystancji kontaktów na wyniki pomiarów.
-
Sposób sterowania systemem do pomiarów struktur elementów półprzewodnikowych
PublicationPrzedstawiono system do pomiarów mało-częstotliwościowych szumów struktur elementów półprzewodnikowych. Szczegółowo omówiono zaprojektowane i wykonane oprogramowanie sterujące systemem pomiarowym.
-
Sposób sterowania systemem do pomiarów struktur elementów półprzewodnikowych.
PublicationPrzedstawiono system do pomiarów małoczęstotliwościowych szumów struktur elementów półprzewodnikowych. Szczegółowo omówiono zaprojektowane i wykonane oprogramowanie sterujące systemem pomiarowym.
seen 2938 times