• Current Optics and Photonics
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• 제7권2호
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• pp.200-206
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• 2023

Near-infrared (NIR) sensing technology using CMOS image sensors is used in many applications, including automobiles, biological inspection, surveillance, and mobile devices. An intuitive way to improve NIR sensitivity is to thicken the light absorption layer (silicon). However, thickened silicon lacks NIR sensitivity and has other disadvantages, such as diminished optical performance (e.g. crosstalk) and difficulty in processing. In this paper, a pixel structure for NIR sensing using a stacked CMOS image sensor is introduced. There are two photodetection layers, a conventional layer and a bottom photodiode, in the stacked CMOS image sensor. The bottom photodiode is used as the NIR absorption layer. Therefore, the suggested pixel structure does not change the thickness of the conventional photodiode. To verify the suggested pixel structure, sensitivity was simulated using an optical simulator. As a result, the sensitivity was improved by a maximum of 130% and 160% at wavelengths of 850 nm and 940 nm, respectively, with a pixel size of 1.2 ㎛. Therefore, the proposed pixel structure is useful for NIR sensing without thickening the silicon.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권11호
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• pp.1297-1306
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• 2012

본 논문에서는 77 GHz 차량용 레이더 시스템에 필요한 레이더 송신기를 설계하였다. 130 nm RF CMOS 공정을 이용하여 설계한 13 GHz 주파수 합성기로 6 체배기를 내장한 상용의 화합물 전력 증폭기를 구동하여 77 GHz 송신 신호를 발생시켰다. 13 GHz 주파수 합성기는 6 체배용 전력 증폭기를 구동하기 위해 4 dBm 출력을 내는 주입 잠금 버퍼를 내장하고 있다. 제작한 77 GHz 레이더 송신기 모듈은 주파수 조정 범위 내에서 출력 전력이 최소 13.99 dBm이고, 중심 주파수 대비 기준 스퍼의 크기는 -36.45 dBc이다. 또한, 76.5 GHz 중심 주파수의 1 MHz 오프셋에서 -81 dBc/Hz의 위상 잡음 특성을 보인다.

• 전기학회논문지
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• 제68권2호
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• pp.304-309
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• 2019

This paper presents a CMOS RF-to-DC converter for video surveillance disposable IoT applications. It widely harvests RF energy of 3G/4G cellular low-band frequency range by employing a tunable impedance matching network. The proposed converter consists of the differential-drive cross-coupled rectifier and the matching network with a 4-bit capacitor array. The proposed converter is designed using 130-nm standard CMOS process. The designed energy harvester can rectify the RF signals from 700 MHz to 900 MHz. It has a peak RF-to-DC conversion efficiency of 72.25%, 64.97%, and 66.28% at 700 MHz, 800 MHz, and 900 MHz with a load resistance of 10kΩ, respectively.

• 센서학회지
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• 제31권6호
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• pp.366-370
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• 2022

A 12 ㎛ pixel-sized 360 × 240 microbolometer focal plane array (MBFPA) was fabricated using a complementary metaloxide-semiconductor (CMOS)-compatible process. To release the MBFPA membrane, an amorphous carbon layer (ACL) processed at a low temperature (<400 ℃) was deposited as a sacrificial layer. The thermal time constant of the MBFPA was improved by using serpentine legs and controlling the thickness of the SiNx layers at 110, 130, and 150 nm on the membrane, with response times of 6.13, 6.28, and 7.48 msec, respectively. Boron-doped amorphous Si (a-Si), which exhibits a high-temperature coefficient of resistance (TCR) and CMOS compatibility, was deposited on top of the membrane as an IR absorption layer to provide heat energy transformation. The structural stability of the thin SiNx membrane and serpentine legs was observed using field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The fabrication yield was evaluated by measuring the resistance of a representative pixel in the array, which was in the range of 0.8-1.2 Mohm (as designed). The yields for SiNx thicknesses of SiNx at 110, 130, and 150 nm were 75, 86, and 86%, respectively.

• 반도체공학회 논문지
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• 제2권3호
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• pp.6-12
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• 2024

본 논문에서는 130nm CMOS 공정을 이용하여 제작된 2.4GHz 차동 캐스코드 전력 증폭기에 대한 연구를 제시하고 있다. 이 전력증폭기는 무선 전력 전송 응용을 위해 설계되었으며, 단일 종단 출력을 위한 발룬 트랜스포머 설계로 구성된 두 개의 차동 스테이지를 갖추고 있다. 출력 단 뿐만 아닌 각 단 사이의 전력 매칭을 위해 발룬 트랜스포머를 활용하고 있으며, 온도 보상이 가능한 바이어스 회로를 추가하여 2.4GHz 주파수 대역에서 안정적인 바이어스 전압을 유지한다. 이를 통해 TT/40℃에서 출력 전력은 21.75 dBm 이고 전력부가효율은 40.9%를 달성한다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제11권4호
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• pp.247-255
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• 2011

This paper describes a CMOS outphasing transmitter using two wideband phase modulators. The proposed architecture can simplify the overall outphasing transmitter architecture using two-point phase modulation in phase-locked loop, which eliminates the necessity digital-to-analog converters, filters, and mixers. This architecture is verified with a WCDMA signal at 1.65 GHz. The prototype is fabricated in standard 130 nm CMOS technology. The measurement results satisfied the spectrum mask and 4.9% EVM performance.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제4권3호
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• pp.196-203
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• 2004

A three-dimensional (3D) IC technology platform is presented for high-performance, low-cost heterogeneous integration of silicon ICs. The platform uses dielectric adhesive bonding of fully-processed wafer-to-wafer aligned ICs, followed by a three-step thinning process and copper damascene patterning to form inter-wafer interconnects. Daisy-chain inter-wafer via test structures and compatibility of the process steps with 130 nm CMOS sal devices and circuits indicate the viability of the process flow. Such 3D integration with through-die vias enables high functionality in intelligent wireless terminals, as vertical integration of processor, large memory, image sensors and RF/microwave transceivers can be achieved with silicon-based ICs (Si CMOS and/or SiGe BiCMOS). Two examples of such capability are highlighted: memory-intensive Si CMOS digital processors with large L2 caches and SiGe BiCMOS pipelined A/D converters. A comparison of wafer-level 3D integration 'lith system-on-a-chip (SoC) and system-in-a-package (SiP) implementations is presented.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제11권4호
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• pp.229-237
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• 2011

In this paper, a 60 GHz LTCC SiP with low-power CMOS OOK modulator and demodulator is presented. The 60 GHz modulator is designed in a 90-nm CMOS process. The modulator uses a current reuse technique and only consumes 14.4-mW of DC power in the on-state. The measured data rate is up to 2 Gb/s. The 60 GHz OOK demodulator is designed in a 130nm CMOS process. The demodulator consists of a gain boosting detector and a baseband amplifier, and it recovers up to 5 Gb/s while consuming low DC power of 14.7 mW. The fabricated 60 GHz modulator and demodulator are fully integrated in an LTCC SiP with 1 by 2 patch antenna. With the LTCC SiP, 648 Mb/s wireless video transmission was successfully demonstrated at wireless distance of 20-cm.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.399-405
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• 2011

본 논문에서는 130 nm RF CMOS 공정을 이용하여 77 GHz 자동차용 레이더 센서에 응용 가능한 Q-band LC 전압 제어 발진기(Voltage Controlled Oscillator: VCO)와 주입 잠금(injection locking) 버퍼를 설계한 결과를 보인다. LC 탱크의 위상 잡음 특성 개선을 위해 전송선을 이용하였고, 버퍼는 능동 소자 교차 결합쌍(cross-coupled pair)의 부성 저항(negative resistance)단을 이용해 발진 유무에 관계없이 높은 출력 전력을 가지도록 설계하였다. 측정된 위상 잡음은 1 MHz 오프셋 주파수에서 -102 dBc/Hz이며, 주파수 조정 범위는 34.53~35.07 GHz이다. 또한, 모든 주파수 조정 범위에서 출력 전력은 4.1 dBm 이상의 값을 가진다. 제작된 칩의 사이즈는 $510{\times}130\;um^2$이며, 1.2 V 바이어스 전압에서 LC 전압 제어 발진기가 10.8 mW, 주입 잠금 버퍼가 50.4 mW의 전력 소모를 가진다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권4호
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• pp.124-130
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• 2008

Double patterning technology (DPT)를 위한 자동 레이아웃 분리 기술을 개발하였다 CMOS 공정이 45nm와 그 이하로 점차 미세화 됨에 따라 리소그래피 해상도를 향상시키는 기술이 요구되고 있다. 최소 거리 규칙을 완화하기 위해 두 개의 마스크로 레이아웃을 나누어 두 번 패터닝 하는 DPT 기술이 기존 리소그래피의 제한을 해소하기 위해 제안되었다. 그러나 레이아웃을 DPT에 적합하게 두 개의 마스크로 나누는 것은 항상 가능하지 않다. 이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 자동 스티칭 기술을 개발하였다. 실험 결과는 본 논문에서 제안한 DPT를 위한 자동 레이아웃 분리 방법이 고무적임을 보여준다.