• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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• v.8 no.4
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• pp.243-248
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• 2015

Since phase noise is one of the most important parameters in the design of microwave oscillators, several methods have been proposed to reduce the phase noise. These methods have focused on improving the quality factor of resonators, which result in low phase noise oscillators. Dielectric resonators have been widely used for low phase noise in microwave oscillators due to their high quality factor. However this cannot be used in MMIC oscillators because they have a 3D structure. In this paper, to overcome this problem a novel resonator using open ring type DGS is proposed for improvement of phase noise characteristics that is weak point of oscillator using planar type microstrip line resonator, and oscillator for 5.8GHz band is designed using proposed DGS resonator. The open ring type DGS resonator is composed of DGS cell etched on ground plane under $50{\Omega}$ microstrip line. At the fundamental frequency of 5.8GHz, 6.1dBm output power and -82.7 dBc@100kHz phase noise have been measured for oscillator with ring type DGS resonator. The phase noise characteristics of oscillator is improved about 96.5dB compared to one using the general ${\lambda}/4$ microstrip resonator.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.31 no.5 s.121
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• pp.415-420
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• 2007

In this paper, we have designed and fabricated a new type of bandpass-filter that used rectangular ring and interdigital capacitive feeding-structure. The filter is applied the modified rectangular ring and interdigital capacitive feeding-structure in patch, which reduce rho size of filter and IEEE 802. 11 correspond to wireless LAN domain(2.45GHz and 5.2GHz) for operating. As a result, the design and fabrication process of the filter become simple and the size of it is reduced more than 60% compared with RF filter are available conventional PEMBF(Parallel Edge-coupled Microstrip Bandpass Filter) of accounted circuit by minimum stage, measurement result of fabricated filter, center frequence is down 2.408GHz and 5.075GHz. input return loss is -39.169dB at 2.408GHz, -40.922dB at 5.075GHz. insertion loss is -0.437dB at 2.408GHz, -1.669dB at 5.075GHz.

• Journal of IKEEE
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• v.24 no.2
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• pp.446-452
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• 2020

In this paper, we propose a energy-saving LED module using K-band microwave motion detecting sensor. To oscillate K-band microwave signal, An oscillator using a hairpin-type microstrip resonator was designed to increase stability and make fabrication easier. To radiate the microwave signal, a two-channel(TX/RX) patch antenna arrays was developed. Wilkinson power divider and ring hybrid mixer were developed and applied to obtain Doppler shift from the received signal. Shield cans were installed to protect the stability of the signals and unwanted external noise. The proposed motion detection sensor was mounted on a demonstration LED module and the energy saving performance through pre-test was verified.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2000.02a
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• pp.107-107
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• 2000

최근 반도체 소자의 고집적화 및 대용량화의 경향에 다라 MOSFET 소자 제작에 이동되는 게이트 산화막의 두께가 수 nm 정도까지 점점 얇아지는 추세이고 Giga-DRAM급 차세대 UNSI소자를 제작하기 위해 5nm이하의 게이트 절연막이 요구된다. 이런 절연막의 두께감소는 게이트 정전용량을 증가시켜 트랜지스터의 속도를 빠르게 하며, 동시에 저전압동작을 가능하게 하기 때문에 게이트 산화막의 두께는 MOS공정세대가 진행되어감에 따라 계속 감소할 것이다. 따라서 절연막 두께는 소자의 동작 특성을 결정하는 중요한 요소이므로 이에 대한 정확한 평가 방법의 확보는 공정 control 측면에서 필수적이다. 그러나, 절연막의 두께가 작아지면서 게이트 산화막과 crystalline siliconrksm이 계면효과가 박막의 두께에 심각한 영향을 주기 때문에 정확한 두께 계측이 어렵고 계측방법에 따라서 두께 계측의 차이가 난다. 따라서 차세대 반도체 소자의 개발 및 양산 체계를 확립하기 위해서는 산화막의 두께가 10nm보다 작은 1nm-5nm 수준의 박막 시료에 대한 두께 계측 방법이 확립이 되어야 한다. 따라서, 본 연구에서는 습식 산화 공정으로 제작된 3nm-7nm 의 게이트 절연막을 현재까지 알려진 다양한 두께 평가방법을 비교 연구하였다. 절연막을 MEIS (Medim Energy Ion Scattering), 0.015nm의 고감도를 가지는 SE (Spectroscopic Ellipsometry), XPS, 고분해능 전자현미경 (TEM)을 이용하여 측정 비교하였다. 또한 polysilicon gate를 가지는 MOS capacitor를 제작하여 소자의 Capacitance-Voltage 및 Current-Voltage를 측정하여 절연막 두께를 계산하여 가장 좋은 두께 계측 방법을 찾고자 한다.다. 마이크로스트립 링 공진기는 링의 원주길이가 전자기파 파장길이의 정수배가 되면 공진이 일어나는 구조이다. Fused quartz를 기판으로 하여 증착압력을 변수로 하여 TiO2 박막을 증착하였다. 그리고 그 위에 은 (silver)을 사용하여 링 패턴을 형성하였다. 이와 같이 공진기를 제작하여 network analyzer (HP 8510C)로 마이크로파 대역에서의 공진특서을 측정하였다. 공진특성으로부터 전체 품질계수와 유효유전율, 그리고 TiO2 박막의 품질계수를 얻어내었다. 측정결과 rutile에서 anatase로 박막의 상이 변할수록 유전율은 감소하고 유전손실은 증가하는 결과를 나타내었다.의 성장률이 둔화됨을 볼 수 있다. 또한 Silane 가스량이 적어지는 영역에서는 가스량의 감소에 의해 성장속도가 둔화됨을 볼 수 있다. 또한 Silane 가스량이 적어지는 영역에서는 가스량의 감소에 의해 성장속도가 줄어들어 성장률이 Silane가스량에 의해 지배됨을 볼 수 있다. UV-VIS spectrophotometer에 의한 비정질 SiC 박막의 투과도와 파장과의 관계에 있어 유리를 기판으로 사용했으므로 유리의투과도를 감안했으며, 유리에 대한 상대적인 비율 관계로 투과도를 나타냈었다. 또한 비저질 SiC 박막의 흡수계수는 Ellipsometry에 의해 측정된 Δ과 Ψ값을 이용하여 시뮬레이션한 결과로 비정질 SiC 박막의 두께를 이용하여 구하였다. 또한 Tauc Plot을 통해 박막의 optical band gap을 2.6~3.7eV로 조절할 수 있었다. 20$0^{\circ}C$이상으로 증가시켜도 광투과율은 큰 변화를 나타내지 않았다.부터 전분-지질복합제의 형성 촉진이 시사되었다.이것으로 인하여 호화억제에 의한 노화 방지효과가 기대되었지만 실제로 빵의 노화는 현저히 진행되었다

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.17 no.9 s.112
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• pp.883-889
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• 2006

In this paper, parasitic resonance modes generated in a conductor backed coplanar wave guide(CBCPW) and stripline band pass filter(BPF) and the oscillation phenomena of a 40 GHz power amplifier module(PAM) are analyzed and several methods to suppress them are presented for low-temperature co-fired ceramic(LTCC) based millimeter-wave RF System-in-Package(SiP) applications. Parasitic rectangular wave guide(RWG) modes of the CBCPW structure are completely suppressed in the operation frequency band by decreasing the distance between its vias and by increasing the mode frequency. In the stripline structure, RWG resonance modes are clearly eliminated by removing some vias facing each other and by placing them diagonally. In the case of the 40 GHz PAM, in order to reduce a cross talk due to radiation that is generated from interconnection discontinuities, high isolation structures such as embedded DC bas lines and CPW signal lines are used and then the oscillated PAM is improved.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.18 no.1
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• pp.43-46
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• 2018

This paper has designed a wideband bandpass filter (WBSF : Wide Band Stop Filter) using a stepped impedance resonator (SIR : Stepped Impedance Resonator) with improved performance and improved hairpin coupling structure. The SIR WBSF is small in size and has the advantage of having excellent bandstop characteristics. The designed BSF has a structure in which a quadrangular shaped hairpin of a / 4 length is arranged symmetrically on the upper and lower sides of the input and output transmission lines. The input and output terminals were terminated at 50 ohms for system applications. The center frequency of the SIR WBSF is 6.3 GHz, which is the second harmonic of 3.15 GHz. The designed filter has a 3dB bandwidth of 2.9 GHz and a transmission coefficient ($S_{21}$) of 33.2 dB. The reflection coefficient ($S_{11}$) at the center frequency is 0.106 dB. The application field is used for fixed microwave relay stations, fixed satellite and earth stations, and fixed satellite communications. The overall size is $20mm{\times}10mm$.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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• v.45 no.12
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• pp.139-145
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• 2008

In this paper, a microstrip surface wave antenna(SWA) with a frequency selective surface structure(FSS) is designed and measured. A microstrip SWA has many advantages such as low profile, low weight, easy fabrication, and compatibility with monolithic microwave integrated circuits(MMIC). In addition, it has demonstrated monopole like beam patterns. The microstrip SWA consists of two parts : a center-fed modified microstrip patch to excite surface wave, and a periodic patches to support the propagation of the surface waves. To obtain wide bandwidth, the ring type parasitic element is inserted and the circular patch is selected for the unit element in FSS structure. Experimental results show that the microstrip SWA has monopole like beam patterns at 5.9GHz. Impedance bandwidth and gain is 12% and 5.6dBi.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.24 no.1
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• pp.11-19
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• 2013

In this paper, we designed and implemented the planar monopole antenna using the coupling effect for the multi-band characteristic. A parasitic element for the multi-band characteristic based on a rectangular patch with single resonance is inserted. Spiral shaped parasitic element is used for minimizing the antenna size and obtaining the multi-resonance characteristic. The frequency characteristics are modified and optimized by varying specific parameters. By inserting an L-shaped resonator at both sides of the feed line which connected through the via hole to the ground plane, unnecessary frequency bands are eliminated. Proposed antenna dimension is $40{\times}60{\times}1mm^3$. It is fabricated on the FR-4 substrate(${\varepsilon}_r$=4.4) using a microstrip line of $50{\Omega}$ for impedance matching. By measurement results, the characteristic of the return loss under -10 dB are 1.714~2.496 GHz, 2.977~4.301 GHz, and 4.721~6.315 GHz, and the radiation patterns have omni-directional shapes.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TE
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• v.37 no.1
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• pp.63-69
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• 2000

The high-$T_c$ Superconducting (HTS) antenna which consists of "H" type resonator has the benefits for the miniaturization of antenna in comparison with the microstrip antenna of the similar dimension. To fabricate the "H" type antenna, HTS $YBa_2Cu_3O_{7-x}$ (YBCO) thin films were deposited on MgO substrates using rf-magnetron sputtering. Standard etching processes were performed for the patterning of the "H" type antenna. For comparison between normal conducting antennas and superconducting antennas, the gold antennas with the same dimension were also fabricated. An aperture coupling was used for impedance matching between $50{\Omega}$ feed line and HTS radiating patch. The diverse experimental results were reported in terms of the resonant frequency, the return loss and the characteristics impedance. The "H" type superconducting antenna showed the performance of 1.36 in SWR, 24% in efficiency, and 14.6 dB in the return loss superior of the normal conducting counterpart.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.476-476
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• 2014

서론: 저 전력 소모를 필요로 하는 무선 센서 네트워크 관련 기술의 급격한 발달과 함께 자체 전력 수급을 위한 진동 에너지 수확 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 다양한 구조와 소재를 압전 외팔보에 적용하여 제안하고 있다. 그 중에서도 진동 기반의 에너지 수확 소자는 주변 환경에서 쉽게 진동을 얻을 수 있고, 높은 에너지 밀도와 제작 방법이 간단하다는 장점을 가지고 있어 많은 분야에 응용 및 적용 가능하다. 기존 연구에서는 2차원적으로 진동 에너지 수확을 위한 휜 구조의 압전 외팔보를 제안 하였다. 휜 구조를 갖는 압전 외팔보는 각각의 짧은 두 개의 평평한 외팔보가 일렬로 연결된 것으로 볼 수 있다. 하나의 짧고 평평한 외팔보는 진동이 가해지면 접선 방향으로 응력이 생겨 최대 휨 모멘텀을 갖게 된다. 그러므로 휜 구조를 갖는 외팔보는 진동이 인가됨에 따라 길이 방향과 수직 방향으로 진동한다. 하지만, 이 구조는 수평 방향으로 가해지는 진동에 대한 에너지를 수확하기에는 한계점을 가진다. 즉, 3축 방향에서 임의의 방향에서 진동 에너지를 수확하기는 어렵다. 본 연구에서는 3축 방향에서 에너지를 효율적으로 수확할 수 있도록 헤어-셀 구조의 압전 외팔보 에너지 수확소자를 제안한다. 제안된 소자는 길이 방향과 수직 방향뿐만 아니라 수평 방향으로도 진동하여 임의의 방향에서 진동 에너지를 수확할 수 있다. 구성 및 공정: 제안하는 소자는 3축 방향에서 임의의 진동을 수확하기 위해서 길이를 길게 늘이고 길이 방향을 따라 휘어지는 구조의 헤어-셀 구조로 제작하였다. 외팔보의 구조는 외팔보의 폭 대비 길이의 비가 충분히 클 때, 추가적인 자유도를 얻을 수 있다. 그러므로 헤어-셀 구조의 에너지 수확 소자는 기본적인 길이 방향, 수직방향 그리고 수평방향에 더불어 추가적으로 뒤틀리는 방향을 통해서 3차원적으로 임의의 주변 진동 에너지를 수확하여 전기적인 에너지로 생성시킬 수 있다. 제작된 소자는 높은 종횡비를 갖는 무게 추($500{\times}15{\times}22{\mu}m3$)와 길이 방향으로 길게 휜 압전 외팔보($1000{\times}15{\times}1.7{\mu}m3$)로 구성되어있다. 공정 과정은 다음과 같다. 먼저, 실리콘 웨이퍼 위에 탄성층을 형성하기 위해 LPCVD SiNx를 $0.8{\mu}m$와 LTO $0.2{\mu}m$를 증착 후, 각각 $0.03{\mu}m$과 $0.12{\mu}m$의 두께를 갖는 Ti와 Pt을 하부 전극으로 스퍼터링한다. 그리고 Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 박막을 $0.35{\mu}m$ 두께로 졸겔법을 이용하여 증착하고 상부 Pt층을 두께 $0.1{\mu}m$로 순차적으로 스퍼터링하여 형성한다. 상/하부 전극은 ICP(Inductively Coupled Plasma)를 이용해 건식 식각으로 패턴을 형성한다. PZT 층과 무게 추 사이의 보호막을 씌우기 위해 $0.2{\mu}m$의 Si3N4 박막이 PECVD 공정법으로 증착되고, RIE로 패턴을 형성된다. Ti/Au ($0.03/0.35{\mu}m$)이 E-beam으로 증착되고 lift-off를 통해서 패턴을 형성함으로써 전극 본딩을 위한 패드를 만든다. 초반에 형성한 실리콘 웨이퍼 위의 SiNx/LTO 층은 RIE로 외팔보 구조를 형성한다. 이후에 진행될 도금 공정을 위해서 희생층으로는 감광액이 사용되고, 씨드층으로는 Ti/Cu ($0.03/0.15{\mu}m$) 박막이 스퍼터링 된다. 도금 형성층을 위해 감광액을 패턴화하고, Ni0.8Fe0.2 ($22{\mu}m$)층으로 도금함으로써 외팔보 끝에 무게 추를 만든다. 마지막으로, 압전 외팔보 소자는 XeF2 식각법을 통해 제작된다. 제작된 소자는 소자의 여러 층 사이의 고유한 응력 차에 의해 휨 변형이 생긴다. 실험 방법 및 측정 결과: 제작된 소자의 성능을 확인하기 위하여 일정한 가속도 50 m/s2로 3축 방향에 따라 입력 주파수를 변화시키면서 출력 전압을 측정하였다. 먼저, 소자의 기본적인 공진 주파수를 얻기 위하여 수직 방향으로 진동을 인가하여 주파수를 변화시켰다. 그 때에 공진 주파수는 116 Hz를 가지며, 최대 출력 전압은 15 mV로 측정되었다. 3축 방향에서 진동 에너지 수확이 가능하다는 것을 확인하기 위하여 제작된 소자를 길이 방향과 수평 방향으로 가진기에 장착한 후, 기본 공진 주파수에서의 출력 전압을 측정하였다. 진동이 길이방향으로 가해졌을 때에는 33 mV, 수평방향으로 진동이 인가되는 경우에는 10 mV의 최대 출력 전압을 갖는다. 제안하는 소자가 수 mV의 적은 전압은 출력해내더라도 소자는 진동이 인가되는 각도에 영향 받지 않고, 3축 방향에서 진동 에너지를 수확하여 전기에너지로 얻을 수 있다. 결론: 제안된 소자는 3축 방향에서 진동 에너지를 수확할 수 있는 에너지 수확 소자를 제안하였다. 외팔보의 구조를 헤어-셀 구조로 길고 휘어지게 제작함으로써 기본적인 길이 방향, 수직방향 그리고 수평방향에 더불어 추가적으로 뒤틀리는 방향에서 출력 전압을 얻을 수 있다. 미소 전력원으로 실용적인 사용을 위해서 무게추가 더 무거워지고, PZT 박막이 더 두꺼워진다면 소자의 성능이 향상되어 높은 출력 전압을 얻을 수 있을 것이라 기대한다.