• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
• /
• v.43 no.10 s.352
• /
• pp.90-97
• /
• 2006

We report our research work on the millimeter-wave broadband amplifier integrating the shunt peaking technology with the cascode configuration. The millimeter-wave broadband cascode amplifier on MIMIC technology was designed and fabricated using $0.1{\mu}m\;{\Gamma}-gate$ GaAs PHEMT, CPW, and passive library. The fabricated PHEMT has shown a transconductance of 346.3 mS/mm, a current gain cut off frequency ($f_T$) of 113 GHz, and a maximum oscillation frequency ($f_{max}$) of 180 GHz. To prevent oscillation of designed cascode amplifier, a parallel resistor and capacitor were connected to drain of common-gate device. For expansion of the bandwidth and flatness of the gain, we inserted the short stub into bias circuits and the compensation transmission line between common-source device and common-gate device, and then their lengths were optimized. Also, the input and output stages were designed using the matching method to obtain the broadband characteristic. From the measurement, we could confirm to extend bandwidth and flat gain by integrating the shunt peaking technology with the cascode configuration. The cascode amplifier shows the broadband characteristic from 19 GHz to 53.5 GHz. Also, the average gain of this amplifier is about 6.5 dB over the bandwidth.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
• /
• v.43 no.10 s.352
• /
• pp.1-9
• /
• 2006

In this paper, a couple of 10Gb/s transimpedance amplifiers are realized in a 0.18um standard CMOS technology for optical communication applications. First, the voltage-mode inverter TIA(I-TIA) exploits inverter input configuration to achieve larger effective gm, thus reducing the input impedance and increasing the bandwidth. I-TIA demonstrates $56dB{\Omega}$ transimpedance gain, 14GHz bandwidth for 0.25pF photodiode capacitance, and -16.5dBm optical sensitivity for 0.5A/W responsivity, 9dB extinction ration and $10^{-12}$ BER. However, both its inherent parasitic capacitance and the package parasitics deteriorate the bandwidth significantly, thus mandating very judicious circuit design. Meanwhile, the current-mode RGC TIA incorporates the regulated cascade input configuration, and thus isolates the large input parasitic capacitance from the bandwidth determination more effectively than the voltage-mode TIA. Also, the parasitic components give much less impact on its bandwidth. RGC TIA provides $60dB{\Omega}$ transimpedance gain, 10GHz bandwidth for 0.25pF photodiode capacitance, and -15.7dBm optical sensitivity for 0.5A/W responsivity, 9dB extinction ration and $10^{-12}$ BER. Main drawback is the power dissipation which is 4.5 times larger than the I-TIA.

• Geophysics and Geophysical Exploration
• /
• v.10 no.1
• /
• pp.50-59
• /
• 2007

The advent of towed geo-electrical array surveying on water and land has resulted in datasets of magnitude approaching that of airborne electromagnetic surveying and most suited to 1D inversion. Robustness and complete automation is essential if processing and reliable interpretation of such data is to be viable. Sharp boundaries such as river beds and the top of saline aquifers must be resolved so use of smoothness constraints must be minimised. Suitable inversion algorithms must intelligently handle low signal-to-noise ratio data if conductive basement, that attenuates signal, is not to be misrepresented. A noise-level aware inversion algorithm that operates with one elastic thickness layer per electrode configuration has been coded. The noise-level aware inversion identifies if conductive basement has attenuated signal levels so that they are below noise level, and models conductive basement where appropriate. Layers in the initial models are distributed to span the effective depths of each of the geo-electric array quadrupoles. The algorithm works optimally on data collected using geo-electric arrays with an approximately exponential distribution of quadrupole effective depths. Inversion of data from arrays with linear electrodes, used to reduce contact resistance, and capacitive-line antennae is plausible. This paper demonstrates the effectiveness of the algorithm using theoretical examples and an example from a salt interception scheme on the Murray River, Australia.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
• /
• v.39 no.1
• /
• pp.18-24
• /
• 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 the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
• /
• v.14 no.1
• /
• pp.259-264
• /
• 2014

IEEE 802.15.4 has been emerging as the popular choice for various monitoring and control applications. In this paper, a fault management system for DC power-lines has been designed using IEEE 802.15.4, in order to monitor DC power-lines in real time, and to rapidly detect faults and shut off the line where such faults occur. Numbers were allocated for each node and unslotted CSMA-CA method of IEEE 802.15.4 was used, the performance of which was analyzed by a simulation. For such purpose, a total of 60 bits of the control data consisting of 16 bits of the current, 16 bits of the amplitude, 28 bits of the terminal state data were sent out, and the packet transfer rate and the transmission delay time of the fault management system for DC power-lines were measured and analyzed. When the traffic load was 330 packets per second or lower, the average delay time was shown to be shorter than 0.02 seconds, and when the traffic load was 260 packets per second or lower, the packet transfer rate was shown to be 99.99% or higher. Therefore, it was confirmed that the stringent condition of US Department of Energy (DOE) could be satisfied if the traffic load was 260 packets per second or lower, The results of this study can be utilized as basic data for the establishment of the fault management system for DC power-lines using IEEE 802.15.4.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
• /
• v.53 no.5
• /
• pp.152-159
• /
• 2016

This paper describes an offset and 1/f noise cancellation technique based hall sensor signal processor. The hall sensor outputs a hall voltage from the input magnetic field, which direction is orthogonal to hall plate. The two major elements to complete the hall sensor operation are: the one is a hall sensor to generate hall voltage from input magentic field, and the other one is a hall signal process system to cancel the offset and 1/f noise of hall signal. The proposed hall sensor splits the hall signal and unwanted signals(i.e. offset and 1/f noise) using a spinning current biasing technique and chopper stabilizer. The hall signal converted to 100 kHz and unwanted signals stay around DC frequency pass through chopper stabilizer. The unwanted signals are bloked by highpass filter which, 60 kHz cut off freqyency. Therefore only pure hall signal is enter the ADC(analog to dogital converter) for digitalize. The hall signal and unwanted signal at the output of an amplifer and highpass filter, which increase the power level of hall signal and cancel the unwanted signals are -53.9 dBm @ 100 kHz and -101.3 dBm @ 10 kHz. The ADC output of hall sensor signal process system has -5.0 dBm hall signal at 100 kHz frequency and -55.0 dBm unwanted signals at 10 kHz frequency.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2016.11a
• /
• pp.163-163
• /
• 2016

아연계 도금 강판은 우수한 내식성을 가지며 특히 아연의 희생방식기구에 의해 철의 부식을 억제하므로 선박, 건축자재, 전자기기 및 자동차 등 다양한 분야에서 그 수요와 사용범위가 증가하고 있다. 또한 도금 조성비 변화 및 다양한 표면처리 방법을 통해 가혹한 환경에서의 우수한 내식성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 갈바륨(Galvalume)은 55%의 알루미늄(Al)과 45%의 아연(Zn)으로 되어 있으며, 아연의 장점인 희생방식성과 내알카리성, 알루미늄의 장점인 내구성과 내열성, 내산성을 이상적으로 결합시킨 알루미늄(Al)-아연(Zn) 고내식 합금용융도금강판이다. 본 연구에서는 갈바륨 소재를 여러 산업현장에서 강관 형태로 사용할 경우의 내식성을 파악하기 위해 갈바륨 강관과 기존에 사용되고 있는 용융도금재인 용융아연도금 강관을 비교하며 실험을 진행하였다. 냉간압연강관에 용융아연도금 약 $25{\mu}m$, 갈바륨 약 $20{\mu}m$ 두께로 제작된 강관을 사용하였으며 제작된 도금층 표면 모폴로지는 SEM을 통해 관찰하였고, XRD 분석을 통해 결정 구조를 확인하였다. 또한 5% 염수분무 환경 중 노출시험(Salt spray test), 3% NaCl 용액에서의 자연침지 시험 및 3% NaCl 용액 중 전기화학적 양극분극 시험을 진행하여 평가하였다. 5% NaCl 환경에서의 염수분무 시험 결과 용융아연도금의 경우 단면에서는 90시간, 표면에서는 260시간 경과 후 적청이 발생하였다. 반면, 갈바륨의 경우에는 단면에서 210시간 경과 후에 적청이 발생하였고, 표면의 경우에는 900시간 이상에서도 적청이 발생하지 않았다. 이 결과를 통해 용융아연도금에 비해 갈바륨 도금의 내식성이 단면에서는 3배, 표면에서는 4~5배 이상 향상된 것으로 확인되었다. 또한 3% NaCl 용액 중 자연침지 시험 결과 용융아연도금 강관 표면은 24시간 경과 후 열화부를 중심으로 흑변하는 것을 확인할 수 있었으나 갈바륨의 경우에는 900시간 이상 실험이 진행되는 동안 No Scribe 및 Scribe 시편 모두 외관상 변화가 거의 없었다. 단면의 경우, 용융아연도금 시편은 900시간 이상 실험이 진행되는 동안 외관상 변화가 없었으며, 갈바륨 시편의 경우 300시간 경과 하면서 흰색의 아연 부식생성물이 나타났으나 900시간 이후로도 적청은 발생하지 않았다. 자연전위 측정결과 용융아연도금 및 갈바륨 시편 모두 유사한 전위거동을 나타냈지만 단면의 경우 갈바륨 시편이 용융아연도금에 비해 안정적인 거동을 보였다. 3% NaCl 용액 중 전기화학적 양극 분극 시험 결과 용융아연도금이 갈바륨에 비해 귀한 방향의 부식 전위 값을 나타냈으며, 부식 전류밀도도 용융아연도금이 갈바륨에 비해 더 높은 값을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 염수분무시험, 자연침지시험 및 전기화학적 양극분극시험을 통해 종합적으로 분석-고찰하여 보면, 그 부식이 진행되는 과정은 융융아연도금과 달리 갈바륨 도금의 경우가 다단계적인 부식 과정을 거치면서 우수한 내식 특성을 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 즉, 갈바륨 도금은 그 도금 막에 분포된 합금상 원소 성분들이 상호 갈바닉(Galvanic) 작용하며 형성된 부식생성물이 수평적으로 자체 차단(Barrier) 역할을 하는 과정과 부분적 부식-회복 과정을 거치면서 다단계적으로 부식속도를 감소시키게 된다는 것을 확인 할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2016.11a
• /
• pp.164-164
• /
• 2016

항만 및 해양 구조물은 육상과는 비교할 수 없을 정도로 가혹한 해수 환경에서 사용되며 계속적으로 부식 손상을 받는다. 따라서 강구조물이 장기적으로 안전하게 사용되기 위해서는 적절한 방식은 물론 철저한 유지관리가 필수적이다. 한편, 현재 해양환경 중 항만, 조선, 해양산업 등에 많이 이용되는 강구조물은 이에 대응하기 위하여 일반적으로 도장방식이나 음극방식이 사용되고 있다. 음극방식은 피방식체를 일정전위로 음극 분극하는 원리로써 외부전원을 인가하거나 비전위의 금속을 희생양극으로 연결하여 방식하는 방법이다. 이와같이 해수 중 음극방식을 실시할 경우 해수 중 용존하는 많은 이온들 중에서 특히 $Ca^{2+}$ 이나 $Mg^{2+}$ 이온이 탄산칼슘, 수산화마그네슘을 주성분으로하는 화합물로 형성된다. 이렇게 생성된 전착막은 산소 확산을 방지하는 물리적 장벽을 형성하고 부식율을 감소시키는 것으로 보고되고 있다. 그러나 전착막은 소지 금속과의 결합력이 불균일 함은 물론 막을 형성하는데 있어서 장시간이 소요된다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 해수 중 음극방식 응용 원리에 의해 전착막을 형성하고, 석출속도, 밀착성 및 내식특성을 향상시키기 위해 해수 중 기체를 용해시켜 제작한 막의 특성을 분석-평가하였다. 본 연구에 사용된 기판(substrate)은 일반구조용 강(SS400)을 사용하였으며, 면적은 $70mm{\times}30mm$, 두께는 1 mm로 제작하여 실험을 진행하였다. 외부전원은 정류기(Rectifier, xantrex, XDL 35-5T)를 사용하여 3 및 $5A/m^2$ 의 조건으로 인가하였고, 양극은 Carbon Rod를 사용하였다. 이때 해수에 주입한 이산화탄소의 양은 0.5 NL/min 였다. 각 조건별로 제작된 전착막에 대해 외관관찰, 석출량, 모폴로지, 조성원소 및 결정구조 분석을 실시하였고, 밀착성 및 내식특성을 평가하기 위해 테이핑 테스트(Taping Test, JIS K 5600-5-6)와 3.5 % NaCl 용액에서 전기화학적 양극 분극 시험을 진행하였다. 시간에 따른 전착막의 외관관찰 결과 전류밀도의 증가와 함께 상대적으로 많은 피막이 형성되었고, 용해시킨 기체에 의해 더 치밀하고 두터운 피막이 형성됨을 확인할 수 있었다. 성분 및 결정구조 분석 결과 $Mg(OH)_2$ 성분의 Brucite 및 $CaCO_3$ 성분의 Calcite 구조 및 Aragonite 구조를 확인하였으며, 용해시킨 기체의 영향으로 $CaCO_3$ 성분의 Aragonite 구조가 상대적으로 많이 검출되었다. 이는 해수 중 용해된 이산화탄소의 영향으로 인해 풍부한 ${CO_3}^{2-}$ 이온이 형성되고 용액 pH를 낮게 유지시켜 Ca 화합물 형성이 용이한 환경이 조성되는 것으로 판단된다. 밀착성 및 내식성 평가를 실시한 결과 해수중 용해시킨 기체에 의해 제작한 시편의 경우 견고하고 화학적 친화력이 높은 Aragonite 결정이 표면을 치밀하게 덮어 전해질로부터 산소와 물의 침입을 차단하는 역할을 하여 기체를 용해시키지 않은 $3A/m^2$ 및 $5A/m^2$ 보다 비교적 우수한 밀착성 및 내식 특성을 보이는 것으로 사료된다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
• /
• v.40 no.7
• /
• pp.486-493
• /
• 2003

Schottky type A $l_{0.33}$G $a_{0.67}$N ultraviolet photodetectors were fabricated on the MOCVD grown AlGaN/ $n^{＋}$-GaN and AlGaN/AlGaN interlayer/ $n^{＋}$-GaN structures. The grown layers have the carrier concentrations of -$10^{18}$, and the mobilities were 236 and 269 $\textrm{cm}^2$/V.s, respectively. After mesa etching by ICP etching system, the Si3N4 layer was deposited for passivation between the contacts and Ti/AL/Ni/Au and Pt were deposited for ohmic and Schottky contact, respectively. The fabricated Pt/A $l_{0.33}$G $a_{0.67}$N Schottky diode revealed a leakage current of 1 nA for samples with interlayer and 0.1$\mu\textrm{A}$ for samples without interlayer at a reverse bias of -5 V. In optical measurement, the Pt/A $l_{0.33}$G $a_{0.67}$N diode with interlayer showed a cut-off wavelength of 300 nm, a prominent responsivity of 0.15 A/W at 280 nm and a UV-visible extinction ratio of 1.5x$10^4./TEX>.

• Journal of Sensor Science and Technology
• /
• v.5 no.6
• /
• pp.51-59
• /
• 1996

A flow sensor has been fabricated by preparing thin film Pt-heater and Bi-Sb thermocouples array on 150 nm-$Si_{3}N_{4}$/300 nm-$SiO_{2}$/150 nm-$Si_{3}N_{4}$ dielectric diaphragm which has low thermal conductivity and balanced stress with silicon substrate for the purpose of improving the thermal isolation between heater and silicon substrate. Pt-heater showed nonlinear I-V characteristics due to the thermal isolation effect of the diaphragm. Its temperature coefficient of resistance was about $0.00378\;/^{\circ}C$ and Seebeck coefficient of Bi-Sb thermocouple was about $97\;{\mu}V/K$. The sensor showed that thermoelectric voltage decreased as thermal conductivity of gas increased, and flow sensitivity increased as heater voltage increased or as the distance between heater and thermocouple decreased. When heater voltage was about 2.5 V, $N_{2}$-flow sensitivity and thermal response time of the sensor were about $1.27\;mV{\cdot}(sccm)^{-1/2}$ and 0.13 sec., respectively.