• 제목/요약/키워드: 반도체 집적회로

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최적의 다중모드 간섭기로 결합된 직사각형 링 공진기 (Rectangular ring resonator with optimum multimode inteference)

  • 김두근;최운경;최영완;이종창
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권11호
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    • pp.26-35
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    • 2007
  • 본 연구에서는 광집적회로를 구성하기 위해서 InP 기판위에 아주 작은 다중모드 간섭기를 결합기로 사용하고, 직사각형 링 공진기 내부는 전반사 거울로 구성된 필터를 제작하여 그 특성을 측정 분석하였다. 최적의 다중모드 간섭기의 길이와 폭은 110 ${\mu}m$와 9 ${\mu}m$로 하여 빛이 광 도파로를 따라 진행할 때 링으로 결합되는 파워를 높였다. 링 공진기 내부의 광도파로와 전반사 거울에서의 손실을 보상하기 위해서 링 공진기 내부에 길이가 120 ${\mu}m$인 반도체 광 증폭기를 집적하였다. 측정된 공진기의 FSR는 대략 2 nm (244 GHz)이고 소광비는 13 dB이다. 또한 곡선 피팅에 의해서 파워 결합력은 대략 42%를 얻을 수 있었다. 이러한 조건에서 임계 결합을 얻기 위해서는 2.4 dB의 공진기 내부 손실이 요구된다.

반 링과 전반사 미러를 이용한 다중모드 간섭기로 결합된 링 공진기 (Multimode interference coupled ring resonator using half ring and total internal reflection mirrors)

  • 김두근;최영완
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권2호
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    • pp.46-54
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    • 2007
  • 본 연구에서는 WDM 시스템의 집적화를 위해서 InP 기반의 신개념의 마이크로 링 공진기 필터를 제안하고, 제작을 통해서 그 특성을 측정 분석하였다. 전반사 미러가 삽입된 구조는 자동 정렬 (Self-Aligned) 공정을 통해서 구현 하였고, 측정된 전반사 미러의 손실은 한 개의 미러당 0.71 dB를 얻을 수 있었다. 마이크로 링 공진기의 결합기로는 다중모드 간섭기를 이용하여 빛이 광도파로를 따라 진행할 때 링으로 결합되는 파워를 높였다. 다중모드 간섭기의 주변을 깊게 에칭을 하여 간섭기의 길이와 폭을 $119{\mu}m$$9{\mu}m$로 하였다. 링 공진기 내부의 광도파로와 전반사 미러에서의 손실을 보상하기 위해서 링 공진기 내부에 길이가 $190{\mu}m$인 반도체 광 증폭기를 집적하였다. 이때 얻어진 FSR는 대략 1.333 nm (162 GHz)이고 소광비는 13 dB이다.

반도체공정 이상탐지 및 클러스터링을 위한 심볼릭 표현법의 적용 (Application of Symbolic Representation Method for Fault Detection and Clustering in Semiconductor Fabrication Processes)

  • 노웅기;홍상진
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제15권11호
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    • pp.806-818
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    • 2009
  • 반도체(semiconductor) 기술은 1950년대에 집적 회로(integrated circuit, IC)가 발명된 이후 오늘날까지 급속한 발전을 거듭하고 있다. 하나의 완전한 반도체를 제조하기 위해서는 매우 다양하고 긴 공정을 거쳐야 한다. 반도체 제조 생산성을 높이기 위하여 공정들이 종료되기 전에 미리 이상(fault)을 발견하기 위한 이상탐지 및 분류(fault detection and classification, FDC)에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 이를 위하여 다양한 반도체 장비에 갖가지 종류의 센서를 부착하여 일정한 시간 간격으로 원하는 값을 측정한다. 이러한 측정 값은 실수 값들의 연속이므로 시계열(time-series) 데이터의 일종이다. 본 논문에서는 반도체 공정에서의 이상탐지 및 클러스터링을 수행하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 시계열 데이터를 심볼릭 표현법(symbolic representation)으로 변환하여 이상을 탐지하는 기존의 알고리즘을 수정한 것이다. 본 논문의 공헌은 일반적인 시계열 데이터에 대한 기존의 이상탐지 알고리즘을 수정하여 반도체 공정 데이터에 대해서도 활용할 수 있음을 보일 뿐만 아니라, 이상탐지 및 클러스터링의 정확성을 높이는 실험 결과를 제시하는 것이다. 실험 결과, 본 논문에서 제안한 알고리즘은 긍정 오류(false positive) 및 부정 오류(false negative)를 모두 발생하지 않았다.

베이스 영역의 불순물 분포를 고려한 집적회로용 BJT의 역포화전류 모델링 (The Modeling of the Transistor Saturation Current of the BJT for Integrated Circuits Considering the Base)

  • 이은구;김태한;김철성
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권4호
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    • pp.13-20
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    • 2003
  • 반도체 소자이론에 근거한 집적회로용 BJT의 역포화 전류 모델을 제시한다. 공정 조건으로부터 베이스 영역의 불순물 분포를 구하는 방법과 원형 에미터 구조를 갖는 Lateral PNP BJT와 Vertical NPN BJT의 베이스 Gummel Number를 정교하게 계산하는 방법을 제시한다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위해 20V와 30V 공정을 기반으로 제작한 NPN BJT와 PNP BJT의 역포화 전류를 실측치와 비교한 결과, NPN BJT는 6.7%의 평균상대오차를 보이고 있으며 PNP BJT는 6.0%의 평균 상태오차를 보인다.

폴리머 결합 링 반사기를 이용한 하이브리드 집적 파장 가변 레이저 (Hybrid-integrated Tunable Laser Diode Using Polymer Coupled-ring Reflector)

  • 박준오;이태형;정영철
    • 한국광학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.219-223
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    • 2008
  • 광대역 파장 가변 레이저를 구현하기 위하여, 폴리머 결합 링 반사기를 반사형 반도체 광증폭기와 하이브리드 집적하여 광대역 파장 가변 레이저를 구현하였다. 도파로 폭과 높이의 제작 오차로 인하여 방향성 결합기의 결합 비 조합이 설계 값에서 다소 벗어나더라도 단일 피크 조건이 유지되도록 설계함으로써, 제작 수율을 높이도록 하였다. 구현한 파장 가변 레이저는 파장 가변 범위가 35 nm, 부모드 억제 비가 30 dB 이상 보임을 확인하였다.

Zinc tin oxide 비정질 산화물 반도체 박막에 대한 Ga 도핑 영향

  • 김혜리;김동호;이건환;송풍근
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.198-198
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    • 2010
  • 산화물 반도체는 넓은 밴드갭을 가지고 있어 가시광에서 투명하며 높은 이동도로 디스플레이 구동 회로 집적에 유리하다. 또한 가격 및 공정 측면에서도 기존의 Si 기판 소자에 비해 여러 장점을 가지고 있어 차세대 디스플레이의 핵심 기술로 산화물반도체에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구는 RF 동시 스퍼터링법을 이용하여 Zn-Sn-O 박막을 제조하고, 그 전기적, 광학적, 구조적 특성에 대해 조사하였다. 일정한 증착 온도($100^{\circ}C$)에서 ZnO와 $SnO_2$ 타켓의 인가 파워를 조절하여 Sn/(Zn+Sn) 성분비가 약 40~85%인 Zn-Sn-O 박막을 제조하였다. Sn 함량이 증가할수록 박막의 비저항은 약 $2{\times}10^{-1}$ (Sn 45%)에서 약 $2\;{\times}\;10^{-2}\;{\Omega}{\cdot}cm$ (Sn 67%)까지 감소하다가 다시 증가하는 경향을 보였다. 이 때 캐리어 농도는 $3\;{\times}\;10^{18}$에서 $4\;{\times}\;10^{19}\;cm^{-3}$으로 증가하였으며, 이동도는 11에서 $8\;cm^2/V{\cdot}s$로 약간 감소하였다. XRD분석결과, 제조된 모든 Zn-Sn-O 박막은 비정질 구조를 가짐을 확인하였다. 투과율은 박막 내 Sn함량 증가에 따라 감소하나 모든 시편이 약 70%이상의 투과도를 나타내었다. Zn-Sn-O 박막의 Ga 도핑 영향을 확인하기 위해 ZnO 타켓 대신 갈륨이 5.7 wt.% 도핑된 GZO 타켓을 사용하여 동일한 공정조건에서 박막을 제조하였다. Ga이 첨가된 Zn-Sn-O 박막은 구조적 특성과 광학적 특성에서는 큰 차이를 보이지 않았으나, 전기적 특성의 뚜렷한 변화가 관찰되었다. Sn 함량이 45%인 Zn-Sn-O 박막의 경우, 캐리어 농도가 $3.1\;{\times}\;10^{18}$에서 Ga 도핑 효과로 인해 $1.7\;{\times}\;10^{17}\;cm^{-3}$으로 크게 감소하고 이동도는 11에서 $20\;cm^2/V{\cdot}s$로 증가하였다. 따라서 본 연구는 Zn-Sn-O 비정질 박막에 Ga을 도핑함으로써 산화물 반도체재료로서 요구되는 물성을 만족시킬 수 있다는 가능성을 제시하였다.

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Al-nSi 쇼트키 다이오드의 접합면 주위의 얇은 계단형 산화막 구조가 항복 전압에 미치는 영향 (The Effect of thin Stepped Oside Structure Along Contact Edge on the Breakdown Voltage of Al-nSi Schottky Diode)

  • 장지근;김봉렬
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.33-39
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    • 1983
  • 종래의 쇼트키 다이오드들이 가지는 금속중첩 및 P보호환 구조와 비교하여 금속-반도체 접합면 가장자리에 얇은 계단형 산화막(약1000Å) 구조를 갖는 새로운 소자들을 설계 제작하였다. 별은 계단형 산화막의 형성은 T.C.E. 산화공정으로 처리하였으며 이러한 새로운 소자들의 항복현상을 비교 검토하기 위하여 이들과 함께 동일한 소자 크기를 갖는 종래의 금속 중첩 쇼트키 다이오드와 P보호환 쇼트키 다이오드를 같은 폐이퍼상에 집적시켰고 항복전압에 대한 측정을 통해 고찰해 본 결과 금속-반도체 접합면 가장자리에 얇은 계단형 산화막 구조를 갖는 소자들은 종래의 쇼트키 다이오드들에 비해 항복현상에 있어서 월등한 개선을 보여 주는 것으로 나타났다.

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RF Magnetron Sputtering 방식으로 증착된 W-C-N 확산방지막의 열적 안정성 분석 (Thermal Stability of W-C-N Diffusion Barrier Deposited by RF Magnetron Sputtering Method)

  • 유상철;김수인;이창우
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.156-157
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    • 2008
  • 반도체 소자 회로의 집적도가 높아짐에 따라 선폭이 감소하였고 고온 공정이 필요하게 되었다. 기존의 반도체 회로 배선 재료인 Al을 사용할 경우 소자의 속도가 느려져서 소자의 신뢰도가 떨어지고 고온공정에서의 문제가 발생되어 이를 해결하기 위한 차세대 배선 물질로 비저항이 낮은 Cu의 사용이 요구되고 있다. 하지만 Cu는 Si와의 확산이 잘 일어나기 때문에 그 사이에서 확산을 막아주는 확산방지막에 대한 필요성이 제기되었고 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 Cu와 Si사이의 확산을 방지하기 위한 W-C-N 확산방지막을 물리적 기상 증착법(PVD)중 하나인 RF Magnetron Sputtering 방식을 사용하여 증착하였다. 고온 공정에서의 안정성을 알아보기 위해 $600^{\circ}C$ 부터 $900^{\circ}C$ 까지 $100^{\circ}C$ 단위로 열처리를 하였고 4-point probe 장치를 사용하여 열처리 온도에 따른 비저항 측정을 통해 W-C-N 확산방지막의 특성을 분석하였다.

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은 이온 교환법으로 만든 유리 도자로의 633nm와 $1.5{\mu}m$에서의 특성 연구 (Characteristics of silver ion-exchanged glass waveguides at 633nm and $1.5{\mu}m$)

  • 유건호
    • 한국광학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.198-202
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    • 1992
  • 은 이온 교환법으로 만든 유리 도파로는 표면 굴절율 차가 크고 도파로 깊이가 얕기 때문에 반도체 박막 이식법을 이용한 반도체 소자와 유리 도파로의 혼성 집적에 사용되기에 적합하다. 이 노문은 묽게한 잘산화은 용액에서 이온 교환으로 만들어진 평면 및 채널 유리 도파로의 가시광선 및 적외선 파장영역에서의 특성을 보고한다. 특히 광통신에 중요한 파장인 1.5.$\mu$m에서의 단일 모우드 채널 도파로의 제작 조건을 결정하였다. 또한 여러가지 다른 구성 형태의 방향성 결합기가 제작되어 파장과 편광 방향에 따른 3dB 결합 길이가 결정되었다.

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DC/DC 강압컨버터의 PWM-IC 제어기의 TID 및 SEL 실험 (TID and SEL Testing on PWM-IC Controller of DC/DC Power Buck Converter)

  • 노영환;황의성;정재성;한창운
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.79-84
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    • 2013
  • DC/DC 컨버터는 임의의 직류전원을 부하가 요구하는 형태의 직류전원으로 변환시키는 효율이 높은 전력변환기이다. DC/DC 컨버터는 PWM-IC(펄스폭 변조 집적회로) 제어기, MOSFET(산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터), 인덕터, 콘덴서 등으로 구성되어있다. 코발트 60 ($^{60}Co$) 저준위 감마발생기를 이용한 TID실험에서 방사선의 영향으로 PWM-IC의 전기적 특성중에 문턱전압과 옵셋전압이 증가되고, SEL에 적용된 4종류의 중이온 입자는 PWM-IC의 파형을 불안정하게 만든다. 또한, 입/출력관계의 파형을 SPICE 시뮬레이션 프로그램으로 관찰하였다. PWM-IC의 TID 실험은 30 Krad 까지 수행하였으며, SEL 실험을 제어보드를 구현한 후 LET($MeV/mg/cm^2$)별 cross section($cm^2$)으로 연구하였다.