The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회논문지)

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Analysis of Electrical Characteristics of Interdigital Capacitor with Graphenes

그래핀이 결합된 인터디지털 커패시터의 전기적 특성분석

  • Lee, Hee-Jo (Department of Physics Education, Daegu University)
  • Received : 2015.10.16
  • Accepted : 2015.12.21
  • Published : 2015.12.31
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Abstract

In this paper, the electrical characteristics of interdigital capacitor with single-layer and multi-layer graphene were compared and analyzed in the microwave region. In equivalent circuit, a capacitor coupled with graphene showed the clear difference in electrical components such as resistance, inductance, and capacitance. In particular, for the capacitor with single-layer graphene, additional inductance and resistance occurred and the electrode resistance was also increased. Meanwhile, the self-resonance frequency of capacitor was shifted toward lower frequency region and its transmitted characteristic was considerably improved at frequency ranging from 0.4 to 4 GHz. The electrical characteristics of the capacitor with multi-layer graphene were somewhat different than the bare capacitor. In conclusion, we could confirm that single-layer graphene greatly influenced the electrical characteristics and performances of interdigital capacitor compared to multi-layer graphene.

본 논문에서는 마이크로대역에서 단층 및 다층 그래핀이 각각 결합된 인터디지털 커패시터의 전기적 특성을 비교 분석하였다. 그래핀이 결합된 커패시터의 등가회로에서 커패시터의 저항, 인덕턴스, 커패시턴스 성분들 간 차이가 분명하게 나타났다. 특히 단층 그래핀이 결합된 커패시터의 경우, 순수 커패시터와 다층 그래핀이 결합된 커패시터에 비해 추가적으로 인덕턴스와 저항 성분이 나타났고, 또한, 커패시터 전극의 저항 성분이 증가하였다. 한편, 커패시터의 자기공명주파수는 더 낮은 주파수대역으로 이동하였고, 0.5~4 GHz 주파수 대역에서 투과특성이 상당히 향상되었다. 반면, 다층 그래핀이 결합된 커패시터의 경우, 순수한 커패시터의 전기적 특성과 약간의 차이만 나타났다. 결과적으로 본 연구를 통해서 단층 그래핀이 다층 그래핀에 비해 인터디지털 커패시터의 전기적 특성과 성능에 더욱 민감한 영향을 줄 수 있음을 확인하였다.

Keywords

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