• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.48.2-48.2
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• 2010

The effect of additives as rare-earth in dielectric materials has been studied to meet the development trend in electronics on the miniaturization with increasing the capacitance of MLCCs (multi-layered ceramic capacitors). It was reported that the addition of rare-earth oxides in dielectrics would contribute to enhance dielectric properties and high temperature stability. Especially, dysprosium and thulium are well known to the representative elements functioned as selective substitution in barium titanate with perovskite structure. The effects of these additives on microstructure and electric properties were studied. The 0.8 mol% Dy doped $BaTiO_3$ and the 1.0 mol% Tm doped $BaTiO_3$ had the highest electric properties as optimized composition, respectively. According to the increase of rare-earth contents, the growth of abnormal grains was suppressed and pyrochlore phase was formed in more than solubility limits. Furthermore, the effect of two rare-earth elements co-doped $BaTiO_3$ on the dielectric properties and insulation resistance was investigated with different concentration. The dielectric specimens with $BaTiO_3-Dy_2O_3-Tm2O_3$ system were prepared by design of experiment for improving the electric properties and sintered at $1320^{\circ}C$ for 2h in a reducing atmosphere. The dielectric properties were evaluated from -55 to $125^{\circ}C$ (at $1KHz{\pm}10%$ and $1.0{\pm}0.2V$) and the insulation resistance was examined at 16V for 2 min. The morphology and crystallinity of the specimens were determined by microstructural and phase analysis.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.852-855
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• 2012

본 논문에서는 FN(Fowler-Nordheim) 터널링 방식에 의한 program 동작과 band-to-band 터널링 방식에 의한 erase 동작을 수행하는 EEPROM IP용 DC-DC converter를 설계하였다. 로직전압으로 $1.5V{\pm}10%$의 저전압을 사용하는 EEPROM IP용 DC-DC converter는 charge pump 회로의 pumping stage 수와 pumping capacitance를 줄이기 위해 입력 전압으로 VDD 대신 VRD(Read Voltage)을 전압을 사용하는 방식을 제안하였다. VRD($=3.1V{\pm}0.1V$)는 5V의 external supply voltage를 voltage regulator 회로를 이용하여 regulation된 전압이다. 설계된 DC-DC converter는 write 모드에서 VPP(=8V)와 VNN(=-8V)의 전압을 출력한다.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권3호
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• pp.931-943
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• 2018

Wireless power transfer (WPT) technology has been the focus of a lot of research due to its safety and convenience. The Z-source inverter (ZSI) was introduced into WPT systems to realize improved system performance. The ZSI regulates the dc-rail voltage in WPT systems without front-end converters and makes the inverter bridge immune to shoot-through states. However, when the WPT system is combined with a ZSI, the system parameters must be configured to prevent the ZSI from entering an "accidental shoot-through" (AST) state. This state can increase the THD and decrease system power and efficiency. This paper presents a mathematical analysis for the characteristics of a WPT system and a ZSI while addressing the causes of the AST state. To deal with this issue, the impact of the system parameters on the output are analyzed under two control algorithms and the primary compensation capacitance range is derived in detail. To validate the analysis, both simulations and experiments are carried out and the obtained results are presented.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권12호
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• pp.1497-1502
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• 2012

복잡한 구조와 다채로운 기능을 수행하는 사람 손의 기능을 모사하는 로봇 손을 제작함에 있어서 유연성 있는 구동기와 센서의 개발이 필수적으로 요구되고 있다. 본 논문에서는 전기활성 고분자를 기반으로 하여 로봇 손에 사용될 수 있는 구동기와 슬립센서의 설계, 제작 및 성능검증에 대한 내용을 소개한다. 전기활성 고분자는 필름형태로 제작되며 양단에 전압을 가하여 수축과 팽창에 따른 움직임이 발생하게 한다. 이와 반대로 전기활성 고분자에 외부의 압력으로 인해 두께나 면적의 변화가 발생하게 되면 정전용량의 변화가 발생하게 된다. 이러한 에너지의 변화소자를 이용하여 구동기와 센서로 이용하였다. 본 논문에서는 전기활성 고분자를 이용한 구동기와 센서를 제시하고 성능평가를 통해 새로운 로봇 손용 에너지 변환 소자로서의 가능성을 연구하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.106-106
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• 2000

반도체 소자가 미세화 됨에 따라 게이트 유전막으로 사용되는 SiO2의 박막화가 요구되나, boron penetration에 의한 Vt shift, 게이트 누설전류, 다결정 실리콘 게이트의 depletion effect 그리고 quantum mechanical effect 때문에 ~20 급에서 한계를 나타내고 있다. 이에 0.1$\mu\textrm{m}$이상의 design rule을 갖는 logic이나 memory 소자에서 요구되어지는 ~10 급 게이트 산화막은 SiO2(K=3.9)를 대신하여 고유전율을 갖는 재료의 채택이 필수 불가결하게 되었다. 고유전 박막 재료를 사용하면, 두께를 두껍게 해도 동일한 inversion 특성이 유지되고 carrier tunneling 이 덜하여 등가 산화막의 두께를 줄일 수 있다. 이러한 고유전박막 재료중 가장 활발히 연구되고 있는 재료는 Ta2O5, Al2O3, STO 그리고 BST 등이 있으나 Ta2O5, STO, BST 등은 실리콘 기판과 직접 반응을 한다는 문제를 가지고 있으며, Al2O3는 유전율이 낮의 재료가 최근 주목받고 있다. 본 실험에서는 ZrO2, HfO2 또는 그 silicates 등의 재료가 최근 주목 받고 있다. 본 실험에서는 ZrO2 박막의 증착조건에 따른 물리적, 전기적 특성 변화에 대하여 연구하였다. RCA 방식으로 세정한 P-type (100) 실리콘 기판위에 reactive DC sputtering 방법으로 압력 5mtorr, power 100~400W, 기판온도는 100-50$0^{\circ}C$로 변화시켜 ZrO2 박막을 증착한 후 산소와 아르곤 분위기에서 400-80$0^{\circ}C$, 10-120min으로 열처리하였다. 증착직후의 시편들과 열처리한 ZrO2 박막의 미세구조와 전기적 특성 변화를 관찰하였다. 우선 굴절율(RI)를 이용해 ZrO2 박막의 밀도를 예측하여 power와 기판온도에 따라 이론값 2.0-2.2 에 근접한 구조를 얻은 후 XRD, XPS, AFM, 그리고 TEM을 사용하여 ZrO2 박막의 chemical bonding, surface roughness 그리고 interfacial layer의 특성을 관찰하였다. 그리고 C-V, I-V measurement를 이용해 capacitance, 유전율, 누설전류 등의 전기적 특성을 관찰해 최적 조건을 설정하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.491-491
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• 2011

Transparent and flexible electronic devices that are light-weight, unbreakable, low power consumption, optically transparent, and mechanical flexible possibly have great potential in new applications of digital gadgets. Potential applications include transparent displays, heads-up display, sensor, and artificial skin. Recent reports on transparent and flexible field-effect transistors (tf-FETs) have focused on improving mechanical properties, optical transmittance, and performances. Most of tf-FET devices were fabricated with transparent oxide semiconductors which mechanical flexibility is limited. And, there have been no reports of transparent and flexible all-organic tf-FETs fabricated with organic semiconductor channel, gate dielectric, gate electrode, source/drain electrode, and encapsulation for sensor applications. We present the first demonstration of transparent, flexible all-organic sensor based on multifunctional organic FETs with organic semiconductor channel, gate dielectric, and electrodes having a capability of sensing infrared (IR) radiation and mechanical strain. The key component of our device design is to integrate the poly(vinylidene fluoride-triflouroethylene) (P(VDF-TrFE) co-polymer directly into transparent and flexible OFETs as a multi-functional dielectric layer, which has both piezoelectric and pyroelectric properties. The P(VDF-TrFE) co-polumer gate dielectric has a high sensitivity to the wavelength regime over 800 nm. In particular, wavelength variations of P(VDF-TrFE) molecules coincide with wavelength range of IR radiation from human body (7000 nm ~14000 nm) so that the devices are highly sensitive with IR radiation of human body. Devices were examined by measuring IR light response at different powers. After that, we continued to measure IR response under various bending radius. AC (alternating current) gate biasing method was used to separate the response of direct pyroelectric gate dielectric and other electrical parameters such as mobility, capacitance, and contact resistance. Experiment results demonstrate that the tf-OTFT with high sensitivity to IR radiation can be applied for IR sensors.

• 한국전자파학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.452-461
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• 1997

PIN 다이오드를 사용한 직렬 마이크로스트립 감쇠기 회로는 PIN 다이오드 등가 회로상의 접합 커패시턴스의 영향으로 인해 감쇠량의 변화에 따라 위상 변화가 많이 발생하게 된다. 본 논문에서는 이러한 감쇠량에 따른 위상 변화량을 최소화하기 위한 CAD 방볍을 제안한다. 설계된 감쇠기 회로는 마이크로스트립 선로의 리액턴스 값이 주파수에 따라 용량성과 유도성으로 변하는 특성을 이용한다. 또, 감쇠기 회로의 위상에 영향을 주는 바이어스 회로의 위상 변화량을 미리 예측하여, 그 양을 최소화하고 광대역상에서 동작하도록 하기 위하여 반달 모양의 방사형 동조 스터브로 종단되어진 $\lambda$/4 전송선을 이용하였다. 제안된 저위상 변화 감쇠기를 측정한 결과, 최대 삽입 손실은 1GHz에서 2.5dB이었으며, PCS 대역 내에서는 1dB 미만이었다. 삽입 손실 상태에 대해 정규화 되어진 위상 변화량은 10 dB 감쇠량까지 1.2-1.9 GHz의 대역내에서는 평균 1.27였다. 설계 대역 내에서 감쇠 량에 따콘 작은 위상 변화, 감쇠량의 평탄도, 엽.출력 반사 손실을 고려할 때, 실제 유용한 대역은 1.4-1.9 G GHz까지임을 알 수 있었으며, 이 대역 내에서 0-10 dB의 감쇠량까지 입.출력 반사 손실은 10 dB 이상이었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.257-264
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• 2007

본 논문은 IEEE 802.11a의 표준 규격$(5.15\sim5.25\;GHz,\;5.25\sim5.35\;GHz,\;5.725\sim5.825\;GHz)$을 하나로 통합할 수 있는 광대역, 고이득 안테나를 설계 및 제작하였다. 광대역 구현을 위해 사각 패치에 평행한 이중 슬롯을 삽입하였으며, 동축 프로브 급전 방식을 적용하여 슬롯에 의한 정전 성분을 상쇄시키고, $\lambda_g/4$ 임피던스 변환기를 Taper형 선로로 구성하여 광대역 임피던스 정합이 용이하게 하였다. 안테나의 이득을 개선하기 위하여 $2\times2$ 배열 구조로 최종 설계하였으며, 최종 제작한 안테나는 $5.01\sim5.95\;GHz(B/W\doteqdot940\;MHz)$ 대역에서 return loss -10 dB 이하의 양호한 반사 손실과 13 dBi 이상의 높은 이득을 얻을 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.20-26
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• 2016

본 논문에서는 GaN-HEMT를 이용하여 X-대역에서 동작하는 이단으로 구성된 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 높은 전력 이득을 얻기 위해 간단한 구조의 중간 단 정합 네트워크를 통해 이단으로 구성하였다. 3D EM 시뮬레이션을 통하여 본드와이어 인덕턴스와 기생 캐패시턴스를 예측하였다. 본드와이어 인덕턴스를 줄임으로써 정합 네트워크의 Q(quality-factor)를 최소화하여 대역 특성을 향상시켰다. 제작된 전력증폭기는 40 V의 동작 전압을 인가하였으며, 8.1~8.5 GHz에서 16 dB 이상의 전력 이득, 42.5 dBm 이상의 출력 전력, 35 % 이상의 효율 특성을 나타냈다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권6호
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• pp.427-434
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• 2013

본 논문은 멀티 채널의 어레이 집적 모듈을 갖는 광트랜시버를 위한 2.5 Gbps 어레이 VCSEL driver의 설계 및 구현에 관한 것이다. 본 논문에서는 광트랜시버에 적용된 1550 nm high speed VCSEL을 드라이브하기 위하여 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정 기술을 이용하여 자동 광전력제어 기능을 갖는 2.5 Gbps VCSEL (수직 공진기 표면 방출 레이저) 드라이버 어레이를 구현하였다. 광트랜스미터의 폭넓은 대역폭 향상을 위해 2.5 Gbps VCSEL Driver에 네가티브 용량성 보상을 갖는 능동 궤환 증폭기 회로를 채용한 결과 기존 토폴로지에 비해 대역폭, 전압 이득 및 동작 안정성의 뚜렷한 향상을 보였다. 4채널 칩은 최대 변조 및 바이어스 전류하에서 1.8V/3.3V 공급에서 140 mW의 DC 전력만 소모하고, 다이 면적은 기존 본딩 패드를 포함하여 $850{\mu}m{\times}1,690{\mu}m$를 갖는다.