The Simulation and Characterization of Interdigital Capacitor for Microwave Applications

마이크로 웨이브 응용을 위한 Iterdigital 캐패시터의 시뮬레이션 및 특성분석

트랜지스터 속도는 현저하게 향상되어지는 반면에 RFICs(RF integrated circuits)는 대용량화, 고속화, 고집적화, 소형화, 고 효율화 온칩(on-chip) 수동소자의 부재에 의해 발전을 이루지 못하였다. 즉, 최근 전자기기의 집적화, 초소형화 됨에 따라 실장 밀도를 높이기 위해 부품의 소형화가 강하게 요구되는 동시에 Radio Frequency(RF)에서 이용가능한 수동소자인 capacitor를 개발하고자 본 논문에서는 손가락 모양(interdigital configuration)을 갖는 RF capacitor를 Ansoft사의 HFSS를 이용하여 이상적인 S-parameter, 정전용랑(capacitance), 손실계수(loss tangent)를 도출하고자 한다. 680um의 $Al_2O_3$ 기판에 BST doped MgO을 30um, Chromium과 gold를 각각 5um로 증착시켰다. 핑거 개수 (n, number), 핑거 길이(1, length), 핑거 간격(g, gap), 핑거 너비(w, width)를 변화 시켜가면서 이상적인 결과 값에 가까운 모양 (interdigital configuration)을 얻을 수 있었다. 핑거 수 3 개 일 때 입력 값에 대하여 손실 없는 출력 값(투과값)을 갖는 $S_{21}$이 1.5GHz에서 6dB이하로 떨어졌으며 핑거 간격이 줄고 핑거 너비가 커지고 핑거길이가 커질수록 높은 캐패시턴스 값을 갖는 것을 확인 할 수 있었다.