• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권11호
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• pp.41-48
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• 2005

미세 선 폭을 갖는 반도체 칩에서 관찰할 수 있는 crosstalk 효과는 배선 회로 사이에 존재하는 결합 커패시턴스에 의한 현상이다. 칩 전체에 대한 타이밍 분석의 정확도는 칩을 구성하는 셀과 배선에 대한 지연시간 예측 자료의 정확도에 의해서 결정된다. 본 논문에서는 결합 커패시턴스에 의한 crosstalk 효과를 반영하여 지연시간을 정확하고 효율적으로 계산할 수 있는 CMOS 셀 구동 모델과 관련 알고리즘을 제안하고 있다. 제안한 모델과 알고리즘을 지연시간 계산 프로그램에 구현하고, 칩 레이아웃에서 추출한 벤치마크회로에 대한 지연시간 예측에 적용하였다. Victim에 영향을 주는 Aggressor를 $0\~10$개까지 연결하여 각각의 경우에 대한 셀 및 배선의 지연시간을 HSPICE와 비교한 결과 $1\%$ 내외의 오차를 보이는 우수한 정확도를 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권3호
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• pp.73-84
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• 2002

불규칙하고 복잡한 다층(multi-layer) VLSI 배선의 커패시턴스 추출을 위한 빠르고 정확한 새로운 방법을 개발하였다. 복잡한 다층 배선구조에서 3차원 field-solver를 사용하여 커패시턴스를 구하는 것은 현실적이지 않기 때문에 근사적 3차원 커패시턴스 추출 방법을 제안한다. 꺽이는 부분(bend)과 상이한 배선사이의 거리를 갖는 동일한 층내의 배선은 불연속한 부분과 만나는 곳을 분할하고 각각의 부분에 2차원 커패시턴스 추출 방법을 사용하여 커패시턴스를 추출하였다. 또한 차폐층(shielding layer)을 갖는 다층 배선 구조에서의 커패시턴스는 시스템 내의 전하의 분포를 조사함으로써 시스템을 간소화 시킨 후 평판 그라운드 기반 2차원 커패시턴스와 간단한 구조로부터 독립적으로 계산될 수 있는 차폐효과를 결합하여 근사적3차원 커패시턴스 추출 방법을 적용하였다. 불규칙한 다층 배선 구조에 대하여 설계된 레이아웃으로부터 해석적으로 구할 수 있는 변수와 평판 그라운드를 사용한 2차원 커패시턴스 추출 방법을 사용하므로 정확하면서도 신속하게 커패시턴스를 추출할 수 있어 일반적인 3차원 방법보다 비용 측면에서 훨씬 효과적이다. 제안된 근사적 3차원 방법을 통해 구한 커패시턴스는 3차원 field-solver를 기반으로 구한 커패시턴스와 오차율 5% 이내의 정확성을 나타낸다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.55-56
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• 2016

무선전력전송 시스템은 대기전력과 안전 문제로 인해 수신부의 존재를 판단하는 알고리즘이 필요하다. 현재 전계결합을 이용한 무선전력전송 시스템이 연구되고 있지만 아직 송 수신부 확인에 대한 연구는 활발하지 않다. 본 논문에서는 거리나 압력 센서를 더하지 않고 기존 전극의 기생커패시턴스를 이용해 부하 유무를 감지하는 방법을 제안한다. 송신부의 두 전극은 수신부가 분리됐을 때와 비교했을 때 수신부가 완전 정렬된 경우 커패시턴스 값이 약 9배 증가하므로 일반적인 마이크로프로세서의 내부 저항과 본 기생커패시터의 계단파 응답을 이용하면 부하의 존재유무를 판단할 수 있다. 그리고 마이크로프로세서를 통해 분리 시와 완전정렬 시에 기생커패시턴스 값을 LCR 미터와 비교했을 때 각각 오차율 5.5%, 6.8%로 측정하고 이 값을 이용해 수신부 감지 알고리즘을 성능을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.193-195
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• 2020

최근 반도체 제조공정에서 핵심기술의 국산화에 대한 관심이 증가하고 있다. 따라서 제조공정의 하나인 에칭공정의 핵심기술인 RF플라즈마 기술에대한 관심또한 증가하고 있다. 본 논문에서는 그중에서도 RF플라즈마에 사용되는 임피던스 정합기에 사용되는 가변커패시터에 대한 새로운 구조를 제안한다. 최근까지 임피던스 정합기는 기계식으로 가변하는 가변커패시터(Vacuum Variable Capacitor, 이하 VVC)를 주로 사용했다. 하지만 기계식으로 커패시턴스를 가변하기 때문에 공정시간의 상당부분을 정합시간에 소모하게 된다. 따라서 최근에 정합시간을 줄이기 위해 전력전자 기술을 사용하여 전기적으로 커패시턴스를 가변하는 가변 커패시터 (Electrical Variable Capacitor, 이하 EVC)가 개발되고 있다. 그러나 EVC는 부피가 크고 커패시턴스의 해상도가 적다는 문제를 갖는다. 그러므로 본 논문에서는 VVC와 EVC의 장점을 결합하여 새로운 구조의 가변 커패시터인 하이브리드 가변 커패시터 (Hybrid Variable Capacitor, 이하 HVC)를 제안한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권4호
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• pp.399-402
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• 2016

본 논문에서는 버랙터 다이오드와 다중 슬릿을 결합한 광대역 주파수 가변 흡수체를 제안한다. 의도적으로 구성된 폭이 좁은 슬릿에 의한 기생 커패시턴스와 버랙터 다이오드를 직렬 연결하여 도체 표면의 전체 커패시턴스를 효과적으로 낮췄다. 그 결과, 기존의 흡수체에 비해 훨씬 높은 주파수 영역에서도 높은 흡수율을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 슬릿 개수를 조절하여 동작 주파수 대역도 자유롭게 선택할 수 있다. 기생 커패시턴스가 임피던스 매칭에 미치는 영향을 분석했고, 시뮬레이션 결과와 측정 결과가 잘 일치하는 것을 통해 제안된 방법의 타당성을 입증했다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권11호
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• pp.9-17
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• 2011

반도체 공정의 발달로 인해 칩의 집적도가 높아졌으며, 연결선 사이의 간격 또한 좁아지게 되었다. 그로 인해 연결선 내에 존재하는 커패시턴스와 인덕턴스가 증가하게 되었고, 특히 전역 연결선들에서는 자신의 그라운드 커패시턴스보다 인접한 다른 연결선과의 결합 커패시턴스가 더욱 커지는 경향을 보이게 되었다. 이러한 현상으로 인해 발생하는 유도성 결합과 용량성 결합은 인접한 연결선의 신호 간섭으로 심각한 문제를 야기할 수 있다. 본 논문에서는 추가적인 연결선을 이용하여 신호 무결성을 저해시키는 누화잡음을 제거하면서, 입력 데이터의 확률을 고려하여 동적 전력 소모를 최소화하는 코드워드 생성 기법을 제안하였다. 제안한 기법의 성능평가를 위해 FastCap 및 FastHenry 프로그램과 HSPICE를 이용하여 실험한 결과, 소모 전력에서 기존 기법보다 평균 15% 정도의 감소를 보임을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권12호
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• pp.115-124
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• 2004

본 논문에서는 마이크로스트립 전송선로에 주기적으로 계단형 스터브를 부가하여 물리적 길이를 소형화시킨 마이크로스트립 전송선로를 나타내었다. 주기적인 계단형 스터브는 quasi-static analysis와 전송선 이론을 바탕으로 한 등가모델로 병렬로 부가된 커패시턴스 역할을 함을 보였으며, 기존의 일반 스터브를 이용한 경우보다 짧은 길이의 스터브로 높은 커패시턴스 부가 효과를 얻을 수 있음을 보였다. 그리고 이러한 선로를 이용하여 소형화된 branch-line 결합기와 rat-race결합기를 설계하였다. 1.8 ㎓에서 구현된 각각의 결합기는 677 ㎟, 913 ㎟으로 일반적인 결합기에 비해 그 크기가 62%, 45%로 다른 소자의 부가 없이 단지 전송선로의 변형만을 통해 매우 효과적으로 축소되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.891-898
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• 2008

본 논문에서는 인터디지털 커패시트 기반의 단일벽 탄소 나노 튜브(single-walled carbon nanotube, SWNT)를 이용한 바이오 물질 검출에 관한 연구를 수행하였다. 먼저 인터디지털 커패시트의 경우, 다음으로 $5\;{\mu}m$ 틈 사이에 SWNT 경우, 그리고 SWNT 상에 biotin이 고정된 경우, 마지막으로 biotin과 streptavidin이 고정화된 경우, 공진 주파수는 각각 10.02 GHz, 11.02 GHz, 10.82 GHz, 10.22 GHz로 나타났다. 이러한 공진 주파수의 민감한 변화는 유전 상수값이 다른 두 바이오 물질이 결합함에 따라 커패시턴스 값이 달라질 것이라는 가정 하에, 측정된 결과를 근거로 등가회로를 구현함으로써 실제로 커패시턴스 값들이 달라짐을 확인할 수 있었다. SWNT 상에 biotin이 고정된 경우와 biotin과 streptavidin이 고정화된 경우, 커패시턴스 값은 각각 $C_b=0.55\;pF$, $C_s=0.95\;pF$으로 나타났다. 본 연구를 통해서, 탄소 나노 튜브상에 특정 바이오 물질간의 결합이 커패시턴스 값의 변화를 유발시키게 되고, 이로 인해서 공진 주파수가 변화됨을 실험적으로 증명하였다. 결론적으로, 제안된 바이오 센싱 소자는 표적 바이오 물질(streptavidin)이 결합할 때 큰 공진 주파수 변화를 일으킴으로 CNT 바이오센서로서 충분한 가능성이 있음을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.521-527
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• 2002

본 논문에서는 배열구조의 비대칭 결합선로를 유한요소해석을 이용해서 설계하는 방법을 제시하였다. 비대칭 결합선로가 배열되어 있는 구조를 설계하기 위해 결합선로에서 나타나는 커패시턴스의 분포를 통해 설계에 필요한 몇 가지 설계법칙을 정의하였다. 제시한 배열구조의 비대칭 결합선로의 설계방법을 검증하기 위해 이동 통신 수동소자로 비대칭 결합선로의 배열구조로 되어 있는 comb-Line 대역통과여파기를 직접 설계, 측정하여 설계방법의 타당성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.91-95
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• 2009

나노튜브를 기반으로 한 용량성 나노 가속도계에 대한 특성을 고전적인 분자동역학 시뮬레이션을 이용하여 연구하였다 외부에서 공급된 힘을 이용하여 나노튜브의 위치를 제어할 수 있었고, 해당하는 위치에 의한 커패시턴스의 변화를 통하여 피드백 센싱을 할 수 있었다. 에너지 소모 측면을 고려하면, 나노 가속도계의 진동 특성은 초기 변위와는 무관하였으며, 이러한 측정 시스템은 진동하는 커패시턴스를 추적하여 가속도를 결정하고, 이것은 또한 공급된 힘과 용량성 힘, 반데르발스 힘, 결합력, 반발력과 같은 힘들이 균형을 이루는 위치를 결정할 수 있다.