• 한국세라믹학회지
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• 제43권11호
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• pp.715-723
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• 2006

Perovskite oxide materials are very important for the electronics industry, because they exhibit promising properties. With an interest in the obvious applications, significant effort has been invested in the growth of highly crystalline epitaxial perovskite oxide thin films in our laboratory. And the desired structure of films was formed to achieve excellent properties. $Y_1Ba_2Cu_3O_{7-x}$ (YBCO) superconducting thin films were simultaneously deposited on both sides of 3 inch wafer by inverted cylindrical sputtering. Values of microwave surface resistance R$_2$ (75 K, 145 GHz, 0 T) smaller than 100 m$\Omega$ were reached over the whole area of YBCO thin films by pre-seeded a self-template layer. For implementation of voltage tunable high-quality varactor, A tri-layer structured SrTiO$_3$ (STO) thin films with different tetragonal distortion degree was prepared in order to simultaneously achieve a large relative capacitance change and a small dielectric loss. Highly a-axis textured $Ba_{0.65}Sr_{0.35}TiO_3$ (BST65/35) thin films was grown on Pt/Ti/SiO$_2$/Si substrate for monolithic bolometers by introducing $Ba_{0.65}Sr_{0.35}RuO_3$ (BSR65/35) thin films as buffer layer. With the buffer layer, the leakage current density of BST65/35 thin films were greatly reduced, and the pyroelectric coefficient of $7.6\times10_{-7}$ C $cm^{-2}$ $K^{-1}$ was achieved at 6 V/$\mu$m bias and room temperature.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.310-310
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• 2007

Mg-Si-O계 세라믹스에 glass frit 조성을 첨가하여 저온에서의 소결 특성 및 마이크로파 유전 특성을 연구하였다. 기존의 Mg-Si-O계 세라믹스는 우수한 유전특성을 가지고 있으나 높은 소결온도로 인하여 LTCC용 기판 소재로 적용이 어려웠다. 본 연구에서는 MgO, $SiO_2$를 이용하여 $Mg_2SiO_4$을 합성한 후, $B_2O_3-ZnO-Na_2O-SiO_2-Al_2O_3$계 glass 조성을 20~40wt%로 첨가하여 소결온도를 감소시켜 LTCC 기판 소재로서의 적용성을 고찰하였다. glass frit 함량이 증가함에 따라 밀도($g/cm^3$) 및 유전율(${\varepsilon}_r$)은 증가하였고 품질계수($Qxf_0$)값은 감소하였다. glass frit 함량이 40wt%일때 $900^{\circ}C$에서 1시간 소결한 소결체의 유전톡성은 유전율 (${\varepsilon}_4$) = 6.5. 품질계수 ($Qxf_0$) = 4,000(GHz), 온도계수 $(\tau_t)\;=\;{\pm}\;10ppm/^{\circ}C$로 우수한 특성을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.105-105
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• 2000

현재 급격히발전하는 이동통신기술로 미루어 보아 앞으로는 모든 정보통신이 무선통신으로 이루어질 것이다. 그런데 무선통신은 이동성과 대용량의 정보전송에 초점을 맞추어 발전하고 있다. 많은 정보량을 전달하기 위해서 현재 사용되는 주파수 대역보다 고주파의 전파가 사용되어야 한다. 또한 이동성을 향상시키기 위해서는 통신기기의 소형화를 이루어야 하고 그러기 위해서 궁극적으로 모든 소자를 하나의 칩(chip)으로 집적화하는 것이 필요하다. 따라서 벌크상태로 사용되고 있는 유전체 공진기를 소형화, 즉 박막화해야만 한다. 결국 유전체 박막의 마이크로파 대역에서의 유전특성을 연구하고 그 특성을 향상시켜야만 한다. 통신기기에서 사용되는 유전체 공진기는 소형화를 위해 높은 유전율과 낮은 유전손실(tan$\delta$), 즉 높은 품질계수 (Q)를 가져야 한다. 마이크로파 대역에서 사용되고 있는 유전체 중에서 TiO2는 벌크 상태의 rutile 상에서 100정도의 높은 유전율과, 4 GHz에서 10,000 정도의 높은 품질계수를 나타낸다고 보고되어 있다. 따라서 본 연궁서는 TiO2 박막의 마이크로파 유전특성을 연구하였고 anatase 박막의 유전특성도 측정하였다. TiO2 박막을 RF magnetron reactive sputtering 방법으로 Ar (15 sccm)과 O2 (1.5 sccm) 기체를 사용하여 상온에서 증착하였다. 4mTorr의 증착압력에서 안정한 rutile 박막을 얻었고, 15 mTorrdo서 준안정한 anatase 박막을 얻을 수 있었다. 그리고 그 중간의 압력에서 두 상이 혼합된 박막이 증착되었다. 위와 같은 방법으로 형성한 TiO2 박막의 마이크로파 유전특성을 측정하기 위해 마이크로스트립 링공진기 (microstrip ring resonator)를 제작하였다. 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.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.679-683
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• 2004

[ $BaO-Sm_2O_3-4TiO_2$ ] 세라믹을 LTCC용 재료로 사용하기 위해 $B_2O_3$와 CuO를 소결조제로 첨가하여 소결온도를 낮추었다. 10.0 mol%의 $B_2O_3$만을 첨가하였을 경우 $1000^{\circ}C$에서 2시간 소결시 er=72.23, Qf=4,050GHz, ${\tau}f=-0.574ppm/^{\circ}C$의 우수한 유전 특성값을 얻을 수 있었지만, $960^{\circ}C$이하에서는 소결이 잘 이루어지지 않았다. $B_2O_3$와 CuO를 동시에 소결조제로 첨가하였을 경우에는 $900^{\circ}C$에서 2시간 소결시 10.0 mol% $B_2O_3$, 15.0 mol% CuO의 첨가조성에서 ${\varepsilon}r$=70.09, Qf=4,728GHz의 우수한 유전특성을 보여 고유전율을 가진 저온 동시 소결용 재료로서의 가능성을 보여주었다. 이처럼 BaO-$Sm_2O_3-4TiO_2$ 세라믹의 소결온도를 낮출 수 있었던 요인은 소결온도보다 용융점이 낮은 2차상들이 액상을 형성하여 액상소결이 진행되었기 때문이며 이때 소결에 기여한 이차상들은 결정화되지 못하고 비정질 상태로 남아있는 것으로 추정된다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.29-35
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• 2018

본 연구는 준 마이크로파 대역에서 슬롯(slot) 결합 커패시터 공진기를 이용하여 Nacl 수용액의 농도변화를 감지할 수 있는 고감도 센서를 제안하였다. 센서에 적용되는 공진기는 마이크로스트립 선로의 접지 면을 활용하여 유도성 슬롯(inductive slot)과 연결된 평행판 커패시터로 구성된다. 농도변화에 따른 유전특성 측정데이터를 기반으로, 농도변화가 확연히 드러나는 UHF 대역에서 공진주파수가 정해졌으며, 평행판 커패시터 내에 Nacl 수용액이 삽입된다. 시뮬레이션을 토대로 제안된 공진기를 설계하여 제작하였다. 농도 변화를 0 mg/dl에서 400 mg/dl까지 100 mg/dl 단계로 실험하였고, 전송 산란계수($S_{21}$)가 측정되었다. 실험결과 각 단계별 최소 1.8 dB($S_{21}$)의 변화를 얻음으로써 Nacl 수용액에서 농도검출 센서에 적용가능함을 입증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.69-76
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• 2019

본 논문에서는 평면 유전체 기판의 유전율 측정을 위해 마이크로스트립 결함 접지구조를 기반으로 한 고감도 마이크로파 센서의 설계 방법에 대하여 연구하였다. 제안된 센서는 H-모양 개구의 리지 구조를 커패시터 기호 모양으로 변형하여 설계하였다. 제안된 센서의 감도를 기존의 이중 링 상보형 분할 링 공진기를 기반으로 한 센서의 감도와 비교하였다. 두 센서는 피 시험 기판이 없는 상태에서 전송 계수가 1.5 GHz에서 공진하도록 0.76 mm 두께의 RF-35 기판 상에 설계하고 제작하였다. 피 시험 기판으로 비유 전율이 2.17에서 10.2 범위에 있는 타코닉 기판 5종을 선택하였다. 실험 결과, 전송계수 공진주파수의 이동으로 측정된 제안된 센서의 감도는 기존 이중 링 상보형 분할 링 공진기를 기반으로 한 센서와 비교할 때 1.31배에서 1.62배 증가하는 것을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.107-114
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• 2021

본 논문에서는 새롭게 제안되는 L-형 모노폴 슬롯 공진기를 이용한 X-band용 평면형 트랜지스터 발진기를 제안하였다. 평면형 설계를 위해 끝이 개방된 L자형 모노폴 슬롯을 트랜지스터 발진기의 공진기로 사용하였다. 3단계를 통한 공진기의 모의 실험 설계 결과 1169.84의 높은 Q 값과 49.934 dB의 높은 삽입 손실을 확인하였다. 최종 설계 및 제작된 발진기의 측정결과 7 dBm 이상의 발진 출력과 100 kHz 오프셋에서 - 58 dBc/Hz의 양호한 위상 잡음 특성을 가지는 것을 확인하였다. 제안된 발진기는 평면형으로 마이크로파 집적회로 기술에 직접 적용할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 또한 DRO(유전체 공진 발진기)의 경우처럼 3D 구조의 금속 공동, 튜닝 스크류 등 추가 기기 없이 마이크로스트립 형태로만 구현할 수 있어 크기를 줄일 수 있다는 장점도 있다.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.43-50
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• 2019

본 논문에서는 수직 분할 링 공진기(VSRR, Vertical Split Ring Resonator)를 적용하여 전기적 크기를 축소시킨 발진기를 제안하였다. VSRR은 유전체 기판의 상면과 하면에 일렬로 놓인 마이크로스트립 라인간에 발생하는 커패시턴스와 인덕턴스에 의해서 공진기로 동작하는 분리형 링 공진기(Split Ring Resonator)형태이며, 마이크로스트립 라인을 이용한 일반적인 hairpin 형태 또는 평면형 링 공진기에 비해 공진 회로의 전기적 크기를 축소할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 S-band에서 동작하는 VSRR을 설계하고, 이를 공진회로로 사용한 발진기를 설계 및 구현한 결과를 제시하였다. 제안된 발진기는 2.4GHz에서 5.9dBm의 출력을 나타내었으며, 오프셋 주파수 100kHz에서 -112.58dBc@Hz, 1MHz에서 -137.36dBc@Hz의 위상잡음 특성을 나타내었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.759-766
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• 2022

본 논문에서는 WLAN와 WiMAX 대역에서 동작하는 CPW 급전방식을 갖는 다중대역 소형 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 모노폴 형태의 변형된 방사체에 두 개의 슬릿 구조를 갖고 유전율 4.4이고 두께 1.0 mm인 FR-4 기판위에 설계하였다. 제안된 안테나의 크기는 15.1 mm⨯16.4 mm이며 전체 기판의 크기는 17.5 mm⨯16.4 mm 이다. 제작 및 측정결과, -10 dB 반사손실 특성을 기준으로 2400 MHz에서는 439 MHz (2.06~2.499 MHz), 3500 MHz 대역에서는 940 MHz (3.31~4.25 GHz) 그리고 5000 MHz 대역에서는 1,315 MHz (5.23~6.545 GHz)대역폭을 얻었다. 또한 제안된 안테나의 측정된 방사패턴은 3D 패턴을 제시하였으며 측정된 이득은 3개 대역에서 최대이득을 각각 2.24 dBi, 2.83 dBi 그리고 2.0 dBi를 얻었다.

• Composites Research
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• 제22권3호
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• pp.44-54
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• 2009

본 논문에서는 퍼콜레이션 이론적 관점에 기초한 복소 유전율의 수치모델을 제시하고, 전기 전도성이 뛰어난 카본 블랙을 혼합한 유리섬유/에폭시 복합재료 적층판의 복소 유전율을 이용하여 이 깃을 검증하였다. 제시된 모델은 카본 블랙의 함유율이 퍼콜레이션 임계함유율 보다 높고, 주파수가 충분히 높아서 복합재료의 교류 전기전도도가 주파수에 비례하는 구간에서의 복소 유전율을 모사한다. 복합재료의 복소 유전율은 벡터회로망분석기와 7 mm 동축관을 이용하여 $0.5\;GHz\;{\sim}18\;GHz$ 대역에서 측정되었다. 제시된 모델은 퍼콜레이션 이론에서 유용하게 사용되는 축척(눈금잡이) 법칙의 함수형태와 실험을 통하여 구한 상수들로 구성되어 있으며, 복소 유전율을 주파수와 가본 블랙의 함유율의 함수로 나타내었다. 제시된 모델은 복소 유전율을 측정결과와의 비교를 통하여 검증되었다.