본 논문에서는 cross-borehole 측정구조에서 단일 주파수 시간조화 원주파가 손실 매질내에 있는 high-contrast 원기둥 공동에 입사되었을 때 순방향에서 얻은 총전계 전력 패턴들을 역투시하여 원기둥 공동의 incoherent 영상을 얻었다. 서로 다른 전파경로를 가진 입사파와 산란파의 중첩에 의해 전력 패턴에 나타나는 간섭무늬들이 역투시 과정에서 제거되는 현상은 수치계산으로 설명되었다. 비유전율이 9이고 도전율이 0.0005, 0.002 S/m인 손실 매질내에 있는 공기로 채워진 원기둥 공동의 영상재현으로 이 영상재현법의 타당성을 보였으며, 보다 좋은 영상을 얻기 위한 조건들을 조사했다.

본 논문에서는 주파수 효율향상 및 성능개선의 일환으로 최근에 개발된 동기식 무선 전송장치의 채널 모델링 및 성능분석에 대해 기술한다. 구현된 장치는 기존의 interleave 채널 배정에 비해 전송용량을 배가 시킬 수 있는 동일채널 방식을 적용하였으며, 성능 및 기능 측면에서 세계최초로 개발(1994년 5월)한 다용도 단일 ASIC 칩과 64-QAM 변.복조와 연동한 장치의 시험 결과를 제시하였다. 13-tap 복소 적응등화기 및 직교편파 간섭제거기의 적용은 기존의 9- 및 11-tap 에 비해 시그너쳐상에서 1.5 ∼ 2.0 dB 이상을 개선하였으며, 직교편파 간섭제거기의 이득은 24.5 dB 의 C/N 에서 약 22.5 dB 이상을 확보하였다. 또한 roll-off 인자를 외부에서 조절 가능한 디지틀 여파기의 적용으로 효율적인 점유 대역폭의 선택 및 관리가 가능토록 하였다. 이러한 고품질의 다용도 ASIC 칩 적용은 동일채널 무선 전송장치의 가용도 개선, 신뢰성 및 고부가가치 창출 등에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

수동 소자를 위한 대표적 구성요소의 하나인 마이크로스트립을 이용하는 소자는 넓은 점유면적으로 인하여 고주파 집적회로의 소형화를 제한하는 중요한 요인이 되고 있다. 본 논문에서는 신호의 진행 방향으로 마이크로스트립 도체를 주기적으로 천공함으로써 slow-wave 효과를 얻는 천공된 마이크로스트립을 제안하고 해석과 실험을 통하여 성능의 우수성을 확인하였다. 천공된 마이크로스트립의 특성 임피던스 정합(50 Ω)과 Q 값 등은 기존의 변조된 폭을 갖는 마이크로스트립보다 향상됨을 관찰하였다. 본 천공된 마이크로스트립은 그 구조의 단순함으로 보다 우수한 Q 값을 얻을 수 있으며 초고주파 소자의 소형화에 매우 효과적으로 이용될 것이다.

감쇠기와 위상 변환기로 구성된 진폭/위상 조정 회로는 위상/이득 상호 결합 현상을 일으켜서 최적 동작점을 찾는 데에는 많은 조정 시간이 필요하다. 본 논문에서는 입력신호의 진폭과 위상을 제어하여 출력하는 벡터 감쇠기를 설계하였다. 종전의 벡터 감쇠기는 감쇠기의 위상 변화 특성을 무시하였으나, 본 논문의 벡터 감쇠기는 감쇠기의 위상 변화 특성을 보상하였다. 이 벡터 감쇠기는 0°/180° 위상 변환기, 저위상 변화 감쇠기등으로 이루어지는데, 0°/180° 위상 변환기는 중심주파수 881MHz에서 0°/179.9° 위상 변환 특성을 얻었고, 저위상 변화 감쇠기는 감쇠량이 25dB일 때 위상 변화가 3.6° 이내, 입출력 반사 특성이 -20dB이하를 얻었다. 구현된 벡터 감쇠기는 출력 신호 공간의 직교 좌표 평면을 정확히 표현할 수 있음을 확인하였다.

본 논문에서는 다중 양자 우물 레이저 다이오드의 동적 특성을 해석하기 위해 정공에 의해 캐리어 전송이 주관된다는 가정 하에 새로운 형태의 비율방정식을 제시하였다. 제시된 비율방정식을 바탕으로 다중 양자 우물 레이저 다이오드의 직류 과도 응답 및 교류 주파수 응답의 해석을 시도하였다. 이로부터, 정상상태에서 우물간 캐리어 전송 효과의 영향으로 우물마다 캐리어 농도가 불균일함을 확인하였다. 또한 우물의 개수가 많아지면 우물간의 캐리어 전송의 영향으로 변조속도가 제한될 수 있으며, InGaAlAs 전위 장벽이 이러한 점을 개선하는데 유리함을 확인하였다. 고속 직접 변조를 위한 다중 양자 우물 레이저 다이오드의 최적화된 구조 설계시, 본 논문에서 제시된 해석 방법은 유용하게 사용될 것으로 기대된다.

직선 또는 필라멘트 모양의 NiCr 박막 히터 및 Bi-Sb 박막 열전퇴(thermopile)로 구성되는 평면형 Bi-Sb 다중접합 열전변환기를 제작하고, 10 Hz에서부터 10 ㎑까지의 교류 입력신호에 대한 변환기의 교류-직류 변환 특성을 논의하였다. 변환기의 열감도를 증가시키고 또한 교류-직류 변환오차를 감소시키기 위하여, NiCr 히터 및 Bi-Sb 열전퇴의 고온 접합부를 열차단막 역할을 하는 Si₃N₄/SiO₂/Si₃N₄ 다이아프램위에 각각 형성하였고, 열전퇴의 저온 접합부는 방열판 역할을 하는 실리콘 림(rim)에 의해 지지되는 Si₃N₄/SiO₂/Si₃N₄ 박막위에 형성하였다. 단일 bifilar NiCr 히터가 내장된 변환기의 열감도는 공기 및 진공중에서 각각 약 14.0 ㎷/㎽ 및 54.0 ㎷/㎽였고, 교류-직류 전압 및 전류 변환 오차범위는 공기중에서 각각 약 ±0.60 ppm 및 ±0.11 ppm이었다. 변환기의 교류-직류 변환 정확도가 상용 3차원 구조의 다중접합 열전변환기의 것보다 훨씬 더 높게 개선되었으나, 시간에 따른 출력 열기전력의 변화는 비교적 높게 나타났다.

정공 전달 중합체인 Poly(N-vinylcarbazole) (PVK)와 전자전달 유기물 재료인 2-(4-biphenyl)-5-(t-butyl-phenyl)-1,3,4-oxadiazole (Bu-PBD)에 발광 유기물 색소 Coumurine 6, TPB, Rhodamine B를 각각 도핑한 단층박막 유기물 전기발광 소자를 제작하였다. 스핀 코팅 방법에 의한 단층 구조와 가용성 재료의 사용으로부터 소자제작이 간단하였다. 활성영역은 인듐주석산화물(ITO) 과 알루미늄 전극 사이에 놓인 단층으로 구성하고 있다. 이러한 구조에서 전자와 정공의 전하가 각 전극에서 PVK : Bu-PBD 활성층으로 주입된다. 전압을 인가한 후 발광된 빛의 색은 각각 TPB, C6, Rhodamine B의 유기물 색소에 의해 481nm, 500nm, 585nm 파장을 갖는 푸른색, 초록색 및 오렌지색을 나타내었다. PVK유기물은 다른 발광색을 갖는 유기물 색소를 분자 적으로 도핑 함으로서 주요한 중합체로서 사용될 수 있다. 그리고 전기발광색은 전체 가시광선 파장 내로 조절될 수 있다.

Hot carrier 스트레스후의 RF-nMOSFET의 DC 및 RF 특성열화를 분석하기 위해 기존의 열화 모델을 적용하였다. 드레인전류 열화보다 차단주파수 열화가 심하였으며 RF-nMOSFET의 열화변화율 n과 열화변수 m은 기존의 bulk MOSFET의 것과 같았다. Multi-finger 게이트 소자에서 finger수가 많을수록 열화가 적게 된 것은 큰 소스/드레인의 저항과 포화전압에 의한 것임을 알 수 있었다. 스트레스의 후의 RF성능 저하는 g/sub m/과 C/sub gd/의 감소와 g/sub ds/의 증가에 의한 것임을 알 수 있었다. 기판전류를 측정하므로 RF소자의 DC 및 RF특성 열화를 예견할 수 있었다.

본 논문에서는 nickel/silicon carbide(Ni/SiC) 접합에 의한 Schottky 다이오드를 제작하고, 그 전기적 특성을 조사하였다. Ni/4H-SiC의 경우, 산화막 모서리 단락을 하였을 때 상온에서 973V의 역방향 항복전압이 측정되었으며 이는 모서리 단락되지 않은 Schottky 다이오드의 역방향 항복전압 430V에 비해 매우 높았다. Ni/6H-SiC Schottky 다이오드의 경우, 산화막으로 모서리 단락시켰을 때와 시키지 않았을 때의 역방향 항복전압은 각각, 920V와 160V 였다. 고온에서의 소자 특성도 매우 좋아서 Ni/4H-SiC Schottky 다이오드와 Ni/6H-SiC Schottky 다이오드 모두 300℃까지 전류 특성의 변화가 거의 없었으며 550℃에서도 양호한 정류 특성을 보였다. 상온에서의 Schottky barrier height와 이상인자(ideality factor) 및 specific on-resistance는 Ni/4H-SiC의 경우는 1.55eV, 1.3, 3.6×10/sup -2/Ω·㎠이었으며 Ni/6H-SiC Schottky 다이오드의 경우에 1.24eV, 1.2, 2.6×10/sup -2Ω·㎠/로 나타났다. 실험 결과 Ni/4H-SiC 및 Ni/6H-SiC Schottky 다이오드 모두 고온, 고전압 소자로서 우수한 특성을 나타냄이 입증되었다.

표면방전방식 AC PDP에서 내부 방전으로 생성된 광신호가 상판을 투과할때 발생하는 반사손실을 최적화하기 위하여 기존의 상판구조에서 후막 유전체의 상하면에 굴절율변조 다층박막을 도입하여 굴절율을 정합하는 방법을 사용하였다. 두개의 서로 다른 굴절율을 갖는 납유리를 혼합한후 sputtering 하여 굴절율을 변조시킨 다층 무반사막을 형성한 AC PDP 상판의 광투과율은 평균 85%로 측정되어 기존 방식 AC PDP 상판의 광투과율인 평균 70%에 비하여 약 15%의 광투과율이 개선됨을 보여주었다.

다중모드간섭 현상에 입각한 1 4 폴리머 광파워분할기를 설계, 제작하였다. 이 광파워분할기는 2차원 유한차분 빔전파방법을 사용하여 설계하였다. 코어와 클래딩 물질로 각각 Cyclotene-3022과 UV-15이 사용되었고, 반응이온식각 공정에 의해 제작되었다. 제작된 1 4 광파워분할기의 각 출구에서의 측정된 광출력비는 TE모드에서 0.93 : 1.00 : 0.93 : 0.90, TM모드에서 0.84 : 0.94 : 1.00 : 0.83 이었다. 다중모드간섭 현상을 이용한 1 4 광파워분할기는 소자의 길이가 작고, 편광에 따른 의존도가 작은 장점이 있다.

본 논문에서는 광통신용 5Gbps급 LiNbO₃ 패키징(packaging)하여 그 제반특성을 조사하였다. 광위상변조기의 광도파로는 양자교환법(APE, annealed proton exchange)으로 제작하였고 마이크로파전극은 ACPS(asymmetric coplanar strip)로 설계하였다. 소자특성으로 제작한 LiNbO₃위상변조기를 파장 1550nm에서 구동시켰을 때 소자의 변조대역폭, 삽입손실 및 구동전압은 각각 7㎓, 3.0dB 및 6V를 나타내었다.