• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.21 no.6
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• pp.670-680
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• 2010

A low power single-chip CMOS receiver for 60 GHz mobile application are proposed in this paper. The single-chip receiver consists of a 4-stage current re-use LNA with under 4 dB NF, Cgs compensating resistive mixer with -9.4 dB conversion gain, Ka-band low phase noise VCO with -113 dBc/Hz phase noise at 1 MHz offset from 26.89 GHz, high-suppression frequency doubler with -0.45 dB conversion gain, and 2-stage current re-use drive amplifier. The size of the fabricated receiver using a standard 0.13 ${\mu}m$ CMOS technology is 2.67 mm$\times$0.75 mm including probing pads. An RF bandwidth is 6.2 GHz, from 55 to 61.2 GHz and an LO tuning range is 7.14 GHz, from 48.45 GHz to 55.59 GHz. The If bandwidth is 5.25 GHz(4.75~10 GHz) The conversion gain and input P1 dB are -9.5 dB and -12.5 dBm, respectively, at RF frequency of 59 GHz. The proposed single-chip receiver describes very good noise performances and linearity with very low DC power consumption of only 21.9 mW.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.314-315
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• 2012

최근들어 반도체 및 디스플레이 소자의 구조가 복잡해짐에 따라 다층 박막 증착에 대한 중요성이 날로 증가하고 있다. 본 연구에서는 다층 박막을 효율적으로 증착하기 위해 회전이 가능한 육각건을 개발하였고, 이를 이용하여 에너지 절약형 단열 유리 증착 공정을 구현 하였다. 개발된 회전형 육각건은 기존 플래너형 스퍼터링 건의 확장형으로서 최대 6개의 물질을 하나의 챔버에서 증착이 가능하도록 구성되었다. 기존 공정의 경우 서로 다른 물질 증착을 위해서는 각각의 챔버가 필요한 반면, 회전형 육각건을 이용할 경우 하나의 챔버에서 공정을 진행할 수 있어 원가 절감이 가능하다. Fig. 1은 개발된 회전형 육각건의 모식도로서, 스퍼터링 타겟이 장착 가능한 건과, 회전부로 구성되어 있다. 이를 이용하여 투명전극-금속-투명전극-금속-절연체로 구성되어 있는 에너지 절약형 단열 유리용 다층 박막 증착 공정을 개발하였다. 이때 알루미늄이 도핑된 ZnO (AZO)는 RF 마그네트론 스퍼터로, 금속 박막은 DC 스퍼터, $SiO_2$ 및 SiN과 같은 절연 박막은 $O_2$와 $N_2$ 분위기에서 반응성 RF 스퍼터로 각각 증착하였다. Base pressure는 $10^{-7}$ torr였으며, 증착 시 공정 압력은 1~3 mTorr로 조정하였다. 증착 균일도 향상을 위해 20 rpm의 속도로 기판을 회전시켰다. Fig. 2(a)는 ZnO-Ag-ZnO 구조로 이루어진 다층 박막의 단면을 관찰한 투과전자 현미경 사진으로 각 층간의 계면이 뚜렷하게 나타남을 확인할 수 있으며, 각 층간의 intermixing 현상이 발생하지 않음을 확인 가능하다. 이를 보완하기 위해 Fig. 2(b)에서 보는 바와 같이 XPS를 이용하여 depth profile을 측정하였다. 각 층에서 서로 다른 물질이 발견되는 현상, 즉 교차 오염이 발생함에 따라 나타나는 intermixing 없이 거의 순수한 형태의 ZnO, Ag 박막 성분이 검출되었다. 이는 6개의 서로 다른 물질이 장착된 회전형 육각건을 이용하여 고 품질의 다층 박막 증착이 가능함을 제시하는 결과이다. 증착된 다층 박막의 균일도는 3.8%, 가시광선 영역에서 80% 이상의 투과도, 면저항 값은 3 ${\Omega}/{\Box}$ 이하를 보임으로서 에너지 절약형 단열 유리로서의 사양을 만족시키는 결과를 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2009.06a
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• pp.73-73
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• 2009

트렌지스터의 채널 길이가 줄어듦에 따라 절연층으로 쓰이는 $SiO_2$의 두께는 얇아져야 한다. 이에 따라 얇아진 절연층에서 터널링이 발생하여 누설전류가 증가하게 되어 소자의 오동작을 유발한다. 절연층에서의 터널링을 줄여주기 위해서는 High-K와 같은 유전율이 높은 물질을 이용하여 절연층의 두께를 높여주어야 한다. 최근에 각광 받고 있는 High-K의 대표적인 물질은 $HfO_2$, $ZrO_2$와 $Al_2O_3$등이 있다. $HfO_2$, $ZrO_2$와 $Al_2O_3$는 $SiO_2$보다 유전상 수는 높지만 밴드갭 에너지, 열역학적 안정성, 재결정 온도와 같은 특성 면에서 $SiO_2$를 완전히 대체하기는 어려운 실정이다. 최근 연구에 따르면 기존의 High-K물질에 금속을 첨가한 금속산화물의 경우 밴드갭 에너지, 열역학적 안정성, 재결정 온도의 특성이 향상되었다는 결과가 있다. 이 금속 산화물 중 $HfAlO_3$가 대표적이다. $HfAlO_3$는 유전상수 18.2, 밴드캡 에너지 6.5 eV, 재결정 온도 $900\;^{\circ}C$이고 열역학적 안전성이 개선되었다. 게이트 절연층으로 사용될 수 있는 $HfAlO_3$는 전극과 기판사이에 적층구조를 이루고 있어, 이방성 식각인 건식 식각에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 $BCl_3$/Ar 유도결합 플라즈마를 이용하여 $HfAlO_3$ 박막의 식각 특성을 알아보았다. RF Power 700 W, DC-bias -150 V, 공정압력 15 mTorr, 기판온도 $40\;^{\circ}C$를 기본 조건으로 하여, $BCl_3$/Ar 가스비율, RF Power, DC-bias 전압, 공정압력에 의한 식각율 조건과 마스크물질과의 선택비를 알아보았다. 플라즈마 분석은 Optical 이용하여 진행하였고, 식각 후 표면의 화학적 구조는 X-ray Photoelectron Spectroscoopy(XPS) 분석을 통하여 알아보았다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.27 no.2
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• pp.75-79
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• 2017

Honeycomb-shaped Ag-grid transparent conductive electrodes (TCEs) were fabricated using two different processes, high density plasma etching and lift-off, and the optical and electrical properties were compared according to the fabrication method. For the fabrication of the Ag-grid TCEs by plasma etching, etch characteristics of the Ag thin film in $10CF_4/5Ar$ inductively coupled plasma (ICP) discharges were studied. The Ag etch rate increased as the power increased at relatively low ICP source power or rf chuck power conditions, and then decreased at higher powers due to either decrease in $Ar^+$ ion energy or $Ar^+$ ion-assisted removal of the reactive F radicals. The Ag-grid TCEs fabricated by the $10CF_4/5Ar$ ICP etching process showed better grid pattern transfer efficiency without any distortion or breakage in the grid pattern and higher optical transmittance values of average 83.3 % (pixel size $30{\mu}m/line$ width $5{\mu}m$) and 71 % (pixel size $26{\mu}m/line$ width $8{\mu}m$) in the visible range of spectrum, respectively. On the other hand, the Ag-grid TCEs fabricated by the lift-off process showed lower sheet resistance values of $2.163{\Omega}/{\square}$ (pixel size $26{\mu}m/line$ width $18{\mu}m$) and $4.932{\Omega}/{\square}$ (pixel size $30{\mu}m/line$ width $5{\mu}m$), respectively.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.41 no.6
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• pp.444-449
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• 2004

The microwave dielectric properties of low temperature sintered BaO-Nd$_2$O$_3$-TiO$_2$ (here after BNT) with a Pb-based glass-ceramics were studied in order to investigate their applicability to Low Temperature Co-fired Ceramics (LTCC) for fabrication of multilayered Radio Frequency (RF) passive components module. The BNT ceramics, with 5∼30 wt% of PbO-TiO$_2$-A1$_2$O$_3$-SiO$_2$ based glass-ceramics, were sintered at 105$0^{\circ}C$, which is lower than 130$0^{\circ}C$, sintering temperature of pure BNT ceramics. With increasing the amount of the glass-ceramics, sintering rate of the ceramics become activated due to the softening of glass, resulting in low-temperature densification. BaO-Nd$_2$O$_3$-TiO$_2$ microwave ceramics with 20 wt% glass-ceramics exhibit sintered relative densities over 95% and dielectric constant of 72, quality factor of 1500, and temperature coefficient of frequency of +22 ppm/$^{\circ}C$. This enhanced dielectric properties are attributed to mainly the presence of crystalline phases PbTiO$_3$ within the Pb-based glass.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.20 no.1
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• pp.29-36
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• 2009

In this paper, the design and implementation of LNA and down-mixer using 90 nm CMOS process are presented for 60 GHz band WPAN receiver. In order to extract characteristics of the transistor used to design each elements under the optimum bias conditions, the S-parameter of the manufactured cascode topology was measured and the effect of the RF pad was removed. Measured results of 3-stages cascode type LNA the gain of 25 dB and noise figure of 7 dB. Balanced type down-mixer with a balun at LO input port shows the conversion gain of 12.5 dB within IF frequency($8.5{\sim}11.5\;GHz$) and input PldB of -7 dBm. The size and power consumption of LNA and down-mixer are $0.8{\times}0.6\;mm^2$, 43 mW and $0.85{\times}0.85\;mm^2$, 1.2 mW, respectively.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.39 no.1
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• pp.18-24
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• 2002

n this paper, we have fabricated pseudomorphic high electron mobility transistors (PHEMT) with a 0.2 ${\mu}{\textrm}{m}$ wide-head T-shaped gate using electron beam lithography by a dose split method. To make the T-shape gate with gate length of 0.2 ${\mu}{\textrm}{m}$ and gate head size of 1.3 ${\mu}{\textrm}{m}$ we have used triple layer resist structure of PMMA/P(MMA-MAA)/PMMA. The DC characteristics of PHEMT, which has 0.2 ${\mu}{\textrm}{m}$ of gate length, 80 ${\mu}{\textrm}{m}$ of unit gate width and 4 gate fingers, are drain current density of 323 ㎃/mm and maximum transconductance 232 mS/mm at $V_{gs}$ = -1.2V and $V_{ds}$ = 3V. The RF characteristics of the same device are 2.91㏈ of S21 gain and 11.42㏈ of MAG at 40GHz. The current gain cut-off frequency is 63GHz and maximum oscillation frequency is 150GHz, respectively.ively.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.24 no.2
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• pp.180-188
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• 2013

A W-band waveguide noise measurement system for calibrating noise sources was implemented and its basic characteristics were discussed. The measurement system consists of a commercial noise figure analyzer, a full W-band frequency converter, and a local oscillator. To measure the noise temperature of a noise source, the Y-factor method is generally used. Since the Y-factor method is based on the assumption that the receiving system is linear, linearity is one of important performance parameters of the measurement system. In this paper, the linearities for mixer, intermediate frequency(IF), and RF parts were evaluated to be 0.24 dB, 0.05 dB, and 0.20 dB, respectively. The noise figure of the measurement system evaluated is 5 dB to 17 dB in W-band. The measurement system can be used to measure thermal noise characteristics of electronic and electrical devices, equipments, and systems as well as to calibrate noise sources.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.21 no.6
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• pp.328-332
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• 2012

The work function of Ag (silver) is too low (~4.3 eV) to be used as an electrode of T-OLED (Top Emission Organic Light Emitting Diode). To solve this weakness, researches used plasma-, UV-, or thermal treatment on Ag films in order to increase the work function (~5.0 eV). So, most of studies have focused only on the work function of various treated Ag films, but studies focusing on nanomechanical properties were very important to investigate the efficiency and life time of T-OLED etc. In this paper, we focused on the mechanical properties of the Ag and $AgO_x$ film. The Ag was deposited on a glass substrate with the thickness of 150 nm by using rf-magnetron sputter with the power was fixed at 100 W and working pressure was 3 mTorr. The deposited Ag film was UV treated by UV lamp for several minutes (0~9 min). We measured the sheet resistance and mechanical property of the deposited film. From the experimental result, there were some differences of the sheet resistance and surface hardness of Ag thin film between short time (0~3 min) and long time UV treatment. These result presumed that the induced stress was taken place by the surface oxidation after UV treatment.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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• pp.87-87
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• 2018

다이아몬드 상 탄소(diamond-like carbon, DLC)는 상당량의 $sp^3$ 결합을 가지는 비정질 탄소(a-C) 또는 수소화 비정질 탄소(a-C:H)로 이루어진 준안정 형태의 탄소이다. DLC는 전기 저항과 굴절률이 높고 화학적으로 다른 물질과 반응하지 않으며, 마찰계수가 낮고 경도가 높아 자기 디스크, 광학 소자 등의 다양한 분야에서 적용되고 있다[1,2]. 또한 다이아몬드에 비해 상온에서 성장이 가능할 정도로 합성온도가 낮아 적용 기판의 제한이 거의 없고, 증착 방법과 조건에 따라 탄소 결합의 다양성과 비정질성이 변화하기 때문에 넓은 범위의 특성을 얻을 수 있는 장점이 있다. 지금까지 DLC 박막의 광학적 특성, 특히 굴절률, 광학적인 에너지 밴드 갭, 자외선과 적외선 투과성에 대해서는 많은 연구가 진행되었으나 가시광선의 투과성에 대한 연구는 제한적이며[4], 가시광선 투과도 개선에 대한 연구는 전무하다. 본 연구에서는 ITO 기판 위에 DLC를 합성하고 기계적 특성과 가시광선 영역 투과도를 조사하였다. RF-PECVD(radio frequency plasma enhanced chemical vapor deposition) 방법에 의해서 $C_2H_2+Ar$ 혼합 가스 비율과 $C_2H_2+N_2$ 혼합 가스 비율을 변화시켜 ITO 기판 위에 DLC 박막을 합성하였다. 공정 압력과 rf-power, 증착시간, 기판온도는 0.2 torr, 40 W, 5 분, $50^{\circ}C$로 고정하고, 공정 가스는 $C_2H_2+Ar$과 $C_2H_2+N_2$가 200 sccm이 되도록 비율을 변화하였다. $C_2H_2:Ar$과 $C_2H_2:N_2$의 비율은 180 : 20, 160 : 40, 140 : 60, 120 : 80, 100 : 100이 되도록 가스의 유량을 조절하였다. 투과도는 가시광선(380 ~ 780 nm) 범위에서 측정하였고 두께와 표면조도는 AFM으로 측정하였다. 투과도는 $C_2H_2+Ar$의 Ar 가스 비율이 증가할수록 증가해 140 : 60일 때 최댓값을 나타낸 후 다시 감소하였다. $C_2H_2+N_2$ 투과도는 $N_2$ 가스 비율이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. 표면 거칠기는 $C_2H_2+Ar$ 혼합 가스를 사용한 경우의 Ar의 가스 비율이 증가할수록 증가하였다. 그러나 $C_2H_2+N_2$ 혼합 가스를 사용한 경우에는 $N_2$ 가스의 혼합 비율이 증가할수록 감소하였다.