• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제14권4호
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• pp.411-414
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• 2014

A switch is one of the most useful circuits for controlling the path of signal transmission. It can be added to digital circuits to create a kind of gate-level device and it can also save information into memory. In RF subsystems, a switch is used in a different way than its general role in digital circuits. The most important characteristic to consider when designing an RF switch is keeping the isolation as high as possible while also keeping insertion loss as low as possible. For high isolation, we propose leakage signal cancellation and inductive switching for designing a singlepole double-throw (SPDT) RF switch. By using the proposed method, an isolation level of more than 23 dB can be achieved. Furthermore, the heterojunction bipolar transistor (HBT) process is used in the RF switch design to keep the insertion loss low. It is demonstrated that the proposed RF switch has an insertion loss of less than 2 dB. The RF switch operates from 1 to 8 GHz based on the $0.18-{\mu}m$ SiGe HBT process, taking up an area of $0.3mm^2$.

• ETRI Journal
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• 제38권1호
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• pp.9-17
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• 2016

We demonstrate a time- and wavelength-division multiplexed passive optical network system employing a vertical-cavity surface-emitting laser array-based optical line terminal transceiver and a tunable bidirectional optical subassembly-based optical network terminal transceiver. A packet error-free operation is achieved after a 40 km single-mode fiber bidirectional transmission. We also discuss an arrayed waveguide grating, a photo detector array based on complementary metal-oxide-semiconductor photonics technologies, and low-cost key devices for deployment in access networks.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제29권2호
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• pp.8-18
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• 2015

This paper proposes a dimming method and a hybrid LED driving circuit suitable for the ultra high definition (UHD) broadcasting. There are major two problems during the dimming control for traditional LED broadcast lightings; one is a flicker that occurred when camera filming to these lightings, and the other is that linear control is impossible for LED luminous intensity under 10% due to LED electrical characteristics. The proposed dimming method and the driving circuit are designed to solve two problems simultaneously. For high level dimming control region from 10 to 100%, the analog control method was applied to the switching regulator constructed by MOSFET operated in the saturation region. For low level dimming control region under 10%, the fast PWM control method with the linear regulator constructed by MOSFET in the ohmic region was used. We verified experimentally that the dimming method is able to control the luminous intensity linearly from 1 to 100% and the flicker disappears on images taken by the charge coupled device (CCD) and the complementary metal oxide semiconductor (CMOS) cameras. Therefore, the proposed method is suitable for the UHD broadcasting.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.864-869
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• 2009

The measurement of contact wire uplift in electric railways is one of the most important test parameters to accepting the maximum permitted speed of new electric vehicles and pantographs. The contact wire uplift can be measured over short periods when the pantograph passes monitoring stations. In this paper, a high-speed image measurement system and its image processing method are being developed to evaluate dynamic uplift of overhead contact wires caused by pantograph contact forces of Korea Tilting Train eXpress (TTX) and Korea Train eXpress (KTX). The image measurement system was implemented utilizing a high-speed CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) camera and gigabit ethernet LAN. Unlike previous systems, the uplift measurement system using high speed camera is installed on the side of the rail, making maintenance convenient. On-field verification of the uplift measurement system for overhead contact wire using high speed camera was conducted by measuring uplift of the TTX followed by operation speeds at the Honam conventional line and high-speed railway line. The proposed high-speed image measurement system to evaluate dynamic uplift of overhead contact wires shows promising on-field applications for high speed trains such as KTX and TTX.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제10권1호
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• pp.12-23
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• 2021

This paper proposes a low power radio frequency receiver front-end where, in a single stage, single-balanced mixer and voltage-controlled oscillator are stacked on top of low noise amplifier and re-use the dc current to reduce the power consumption. In the proposed topology, the voltage-controlled oscillator itself plays the dual role of oscillator and mixer by exploiting a series inductor-capacitor network. Using a 65 nm complementary metal oxide semiconductor technology, the proposed radio frequency front-end is designed and simulated. Oscillating at around 2.4 GHz frequency band, the voltage-controlled oscillator of the proposed radio frequency front-end achieves the phase noise of -72 dBc/Hz, -93 dBc/Hz, and -113 dBc/Hz at 10KHz, 100KHz, and 1 MHz offset frequency, respectively. The simulated voltage conversion gain is about 25 dB. The double-side band noise figure is -14.2 dB, -8.8 dB, and -7.3 dB at 100 KHz, 1 MHz and 10 MHz offset. The radio frequency front-end consumes only 96 ㎼ dc power from a 1-V supply.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.162-162
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• 2012

Sub 100 nm의 Complementary Metal-Oxide-Semiconductor (CMOS) 소자를 구동하기 위해서는 2.0 nm 이하의 $SiO_2$ oxide에 해당하는 전기적 특성이 요구된다. 그러나 2.0 nm 이하의 $SiO_2$에서는 누설 전류가 너무 크기 때문에 이를 대체하기 위해서 유전 상수 (dielectric permittivity)가 높은 $HfO_2$ (${\varepsilon}=25$), $Al_2O_3$, $HfO_2/Al_2O_3$ laminate 등의 high-k dielectric 물질들이 연구되고 있다[1]. High-k dielectric 물질의 전기적 특성은 박막 조성, 두께 및 전극과의 계면에 생성되는 계면 층이나 불순물(Impurity) 거동에 크게 의존하므로 High-k dielectric/전극(Metal or Si) 구조에서 조성 및 불순물의 거동에 대한 정확한 평가가 주요 쟁점으로 부각되고 있다. 이를 평가하기 위해 일반적으로 $Ar^+$ ion에 의한 depth profiling 분석이 진행되나 Oxygen 원자의 선택적 식각에 기인된 분석 깊이 분해능(Depth Resolution) 왜곡으로 계면 층의 형성이나 불순물의 거동을 정확하게 평가할 수 없다. 이러한 예로는 $Ta_2O_5$ 및 $SrBi_2Ta_2O_9$와 같은 다 성분 계 산화막에 $Ar^+$ ion 주사 시 발생하는 선택적인 식각(Preferential Sputtering) 때문에 박막의 실제 조성 및 거동을 평가하는 것은 어렵다고 보고된 바 있다[2,3]. 본 연구에서는 $90{\AA}$인 적층 $Hf_xO_y/Al_xO_y/Hf_xO_y$ 구조에서의 불순물 거동 분석 능력 확보 상 주요 인자인 깊이 분해능 개선을 Secondary Ion Mass Spectroscopy(SIMS)의 primary ion 종, impact energy 및 주사 각도를 변화시켜 ~1 nm 수준까지 구현하였다. 이러한 분석 깊이 분해능의 개선은 Low Impact Energy, 입사 이온의 glancing angle 및 Cluster ion 적용에 의존하며 이들 요인의 효과에 대해 비교/고찰하고자 한다.

• 한국광학회지
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• 제32권2호
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• pp.68-78
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• 2021

측면 360° 조명을 위한 6개의 LED (light emitting diode)로 구성된 조명계가 부착된 캡슐내시경용 초소형 반사굴절식 전방위 광학계를 설계하고 성능을 평가하였다. 이 광학계의 총 길이, 전장길이, 반화각(HFOV: half field of view), F-수는 각각 14.3 mm, 8.93 mm, 51°~120°, 3.5로 설계되었다. 이 전방위 광학계는 0.1 megapixels의 CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor) 센서를 사용하였으며, LED 조명계는 한 개당 0.25 lm의 LED 6개를 사용하여 광축을 따라 놓여 있는 내장의 내벽을 조명하도록 하였다. 이 결과, 최적화 설계된 광학계의 변조전달함수 0.3에서의 공간주파수, 나이퀴스트 주파수인 44 lp/mm와 0.3의 변조전달함수에서 공차에 따른 누적확률, 초점심도는 각각 130 lp/mm, 95%, -0.097 mm~+0.076 mm이다. 또한 광학계의 시야각 범위 내에서 LED 조명계에 의한 광축으로부터 물체거리가 15 mm인 내장의 내벽에서의 시뮬레이션된 조도는 최소 315 lx~최대 725 lx로 내장의 내벽을 촬영할 수 있는 조도와 가시도임을 알 수 있다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.199-208
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• 2008

최근 CMOS 이미지 센서가 저전력, 저가격, 소형화를 이루면서 이를 이용한 하드웨어 및 응용 소프트웨어 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 하지만CMOS이미지 센서 제품들은 하드웨어에 비해 아직 응용 소프트웨어 및 펌웨어의 완성도에서 여러 가지 문제를 가진다. CMOS 이미지 센서 기반 폴링 기법은 불필요한 메시지 교환으로 인해 비효율적인 동기화 문제 및 전송 지연이 일정 수준으로 높아지면 데이터 재전송에 대한 오버헤드가 크다. 이러한 이유로 폴링 방식의 구조적 안정성(structural stability)에 문제점을 가진다. 본 논문에서는 MCU를 통한 펌웨어 기반의 고속 동기화 기법으로 폴링 주기를 세분화하여 Stepwise 동기화 기법을 제안하고, 인터럽트 방식을 적용하여 재접속 및 데이터 전송을 개선하였다. 결과적으로 제안한 기법이동기화 시간 및 에러 커넥션에서 20% 이상 뛰어난 성능을 보여주는 것으로 나타났다. 또한 CMOS 이미지 센서 기반의 C328R 보드와 저전력 MCU인 ATmega128L을 이용한 보드를 개발하고, 제공 소프트웨어와 제안된 펌웨어의 카메라 모듈과 동기화 시간 및 에러 커넥션(Error Connection) 등을 비교, 분석하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.387-387
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• 2013

Currently, the flash memory and the dynamic random access memory (DRAM) have been used in a variety of applications. However, the downsizing of devices and the increasing density of recording medias are now in progress. So there are many demands for development of new semiconductor memory for next generation. Magnetic random access memory (MRAM) is one of the prospective semiconductor memories with excellent features including non-volatility, fast access time, unlimited read/write endurance, low operating voltage, and high storage density. MRAM is composed of magnetic tunnel junction (MTJ) stack and complementary metal-oxide semiconductor (CMOS). The MTJ stack consists of various magnetic materials, metals, and a tunneling barrier layer. Recently, MgO thin films have attracted a great attention as the prominent candidates for a tunneling barrier layer in the MTJ stack instead of the conventional Al2O3 films, because it has low Gibbs energy, low dielectric constant and high tunneling magnetoresistance value. For the successful etching of high density MRAM, the etching characteristics of MgO thin films as a tunneling barrier layer should be developed. In this study, the etch characteristics of MgO thin films have been investigated in various gas mixes using an inductively coupled plasma reactive ion etching (ICPRIE). The Cl2/Ar, CH3OH/Ar, and CH4/Ar gas mix were employed to find an optimized etching gas for MgO thin film etching. TiN thin films were employed as a hard mask to increase the etch selectivity. The etch rates were obtained using surface profilometer and etch profiles were observed by using the field emission scanning electron microscopy (FESEM).

• 한국전자파학회논문지
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• 제30권2호
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• pp.104-110
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• 2019

본 논문에서는 long term evolution(LTE) 통신을 위한 900 MHz 대역에서 동작하는 CMOS 전력증폭기 집적회로 설계 결과를 제시한다. 출력단에서의 적은 손실을 위해 트랜스포머를 이용한 출력 정합 회로가 printed circuit board(PCB) 상에 구현되었다. 동시에, 2차 고조파 임피던스의 조정을 통해 전력증폭기의 고효율 동작을 달성하였다. 전력증폭기는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 설계되었으며, 10 MHz의 대역폭 및 7.2 dB 첨두 전력 대 평균 전력비(PAPR)의 특성을 갖는 LTE up-link 신호를 이용하여 측정되었다. 제작된 전력증폭기 모듈은 평균 전력 24.3 dBm에서 34.2 %의 전력부가효율(PAE) 및 -30.1 dBc의 인접 채널 누설비(ACLR), 그리고 24.4 dB의 전력 이득을 갖는다.