• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.604-609
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• 2019

본 논문에서는 열경화성 폴리이미드를 정전용량형 습도센서의 감습재료로 사용하여 공정이 간단한 IDT(Interdigitated) 전극을 갖는 정전용량형 습도센서를 제작하고 특성을 측정 및 분석하였다. 먼저 일정한 용량값을 얻기 위하여 용량형 센서의 전극 수, 전극의 두께와 간격 및 폴리이미드 감습막의 두께 등을 최적화하여 마스크 설계 및 제작을 했으며, 실리콘 기판 상에 반도체 공정 장비를 이용하여 정전용량형 습도센서를 제작하였다. 제작된 센서의 면적은 $1.56{\times}1.66mm^2$ 이며, 전극의 넓이와 전극간 폭은 동일하게 각각 $3{\mu}m$, 센서의 감도를 위해 전극 수를 166개, 전극의 길이는 1.294mm로 제작하였다. 그런 다음 센서 특성을 측정하기 위해 PCB상에 패키징 하였다. $25^{\circ}C$ 챔버 환경에 센서를 삽입하고 LCR Meter에 연결하여 1V, 20kHz를 인가한 상태에서 20%RH에서 90%RH까지 습도변화에 대한 용량값 변화를 측정하였다. 제작된 정전용량형 습도센서의 측정 결과 감도는 26fF/%RH, 선형 특성 < ${\pm}2%RH$ 그리고 히스테리시스는 < ${\pm}2.5%RH$를 얻을 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.225-229
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• 2011

본 연구에서는 환경 모니터링을 위한 정전용량형 압력센서를 저온동시소성세라믹 (LTCC) 기술을 이용하여 제작하였다. LTCC 기술은 실리콘 기반의 기술에 비하여 낮은 생산 단가, 높은 수율, 3차원 구조물의 용이한 제작성 등으로 인하여 센서 응용분야에서 중요한 역할을 담당하고 있으며, 특히 열악한 외부환경에 적합한 물질이다. 400 ${\mu}m$ 두께 삼차원 구조의 LTCC 다이어프램은 NEG사의 MLS 22C 상용 파우더를 이용하여 100 ${\mu}m$ 두께의 그린쉬트를 적층하고 동시소결하여 제작하였다. 제작한 다이어프램은 공동의 면적에 따른 센싱특성을 평가하기 위하여 각각 25, 49 $mm^2$의 두 종류를 제작하였다. 정전용량형 압력센서를 구현하기 위하여 상부에는 열증착기를 이용하여 Au 금속박막을 증착하였고 하부에는 상용 알루미늄막을 압착하였다. 압력에 따른 센싱특성을 평가하기 위하여 제작된 측정시스템을 이용하여 0~30 psi의 압력을 가변하여 압력센서의 정전용량 변화를 측정한 결과 두 센서 모두에서 선형적인 센싱 특성을 나타냄을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.564-572
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• 2010

본 논문에서는 자기 공명 방식의 무선 전력 전송 시스템에서 공진 코일의 배열에 따른 특성을 제시한다. 공진 코일에는 헬리컬 구조를 사용하였다. 공진 코일을 설계하기 위해 헬리컬 코일의 인덕턴스와 커패시턴스를 구하였다. 유한 요소법을 이용하여 설계된 공진 코일을 시뮬레이션 하였고, 송수전 공진 코일 간의 다양한 배열에 대한 특성을 해석하였다. 검증을 위하여 시제품을 제작하였고, 수직 및 평행 배열일 때의 효율을 측정하였다. 측정 결과, 평행 배열일 때는 50 %의 전달 효율을 얻을 수 있는 구간이 코일 지름의 2배 이내였고, 수직 배열일때는 코일 지름의 1.5배 이내였다. 제작한 시제품은 평행 배열된 송수전 공진 코일이 40 cm 간격일 때 최대 84.25 %의 효율을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권5호
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• pp.359-365
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• 2018

본 논문에서는 기존 단품 Printed Spiral Coil(PSC)의 외부 노이즈 결합의 저감을 위한 차폐 구조와 차폐된 PSC의 대역폭 개선을 위한 설계법이 제안되었다. 차폐 구조가 적용될 경우, PSC와 차폐 구조 사이의 기생 커패시턴스에 의한 공진현상으로 인해 단품 PSC 대비 전달함수 대역폭에 한계를 가지게 되며, Radio-Frequency Interference(RFI) 노이즈 원으로 가정된 $50{\Omega}$ 마이크로스트립 라인과의 전달함수 시뮬레이션을 통해 이를 확인하였다. 차폐된 PSC의 등가회로 모델을 통해 대역폭을 개선할 수 있는 방안을 제시하고, 3D field simulation을 이용한 사례 연구를 통해 방안의 타당성을 검증하였다. 제시된 방안을 기반으로 차폐 구조가 적용된 PSC 설계의 최적화를 수행하였으며, 측정 검증을 통해 전달함수가 보존되는 범위 내에서 전달함수의 대역폭이 개선됨을 확인하였다.

• 한국진공학회지
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• 제10권1호
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• pp.51-56
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• 2001

MFISFET(Metal-ferroelectric-insulator-semiconductor-field effect transistor)에의 적용을 위한 절연체로서 CeO$_2$ 박막을 r.f. magnetron sputtering법에 의해 제조하였다. 스퍼터링시 증착개스는 Ar과 $O_2$를 사용하였으며 산소분압비에 따른 $CeO_2$박막의 결정성 및 전기적 특성에 미치는 영향을 평가하였다. p형-Si(100)기판 위에 $600^{\circ}C$에서 증착된 $CeO_2$ 박막들은(200)방향으로 우선방향성을 가지고 성장하였으며 Ar만으로 증착된 박막의 우선방향성은 증가하였으나 상대적으로 많은 하전입자와 표면 거칠기로 인해 C-V특성에서 큰 이력특성을 보였고 산소분압비가 증가함에 따라 양호한 특성을 보였다. 이것은 이동가능한 이온전하의 감소에 기인한다고 할 수 있다. Ce:O의 비는 모든 박막에서 1:2.22~2.42를 보여 산소과잉의 조성을 나타냈으며 산소분압비에 따라 제조된 박막들의 누설전류값은 100 kV/cm의 전계에서 $10^{-7}$~$10^{-8}$A의 차수를 보였다.

• Progress in Superconductivity
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• 제13권2호
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• pp.105-110
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• 2011

SQUID sensor-based ultra low-field magnetic resonance apparatus with ${\mu}T$-level measurement field requires a strong prepolarization magnetic field ($B_p$) to magnetize its sample and obtain magnetic resonance signal with a high signal-to-noise ratio. This $B_p$ needs to be ramped down very quickly so that it does not interfere with signal acquisition which must take place before the sample magnetization relaxes off. A MOSFET switch-based $B_p$ coil driver has current ramp-down time ($t_{rd}$) that increases with $B_p$ current, which makes it unsuitable for driving high-field $B_p$ coil made of superconducting material. An energy cycling-type current driver has been developed for such a coil. This driver contains a storage capacitor inside a switch in IGBT-diode bridge configuration, which can manipulate how the capacitor is connected between the $B_p$ coil and its current source. The implemented circuit with 1.2 kV-tolerant devices was capable of driving 32 A current into a thick copper-wire solenoid $B_p$ coil with a 182 mm inner diameter, 0.23 H inductance, and 5.4 mT/A magnetic field-to-current ratio. The measured trd was 7.6 ms with a 160 ${\mu}F$ storage capacitor. trd was dependent only on the inductance of the coil and the capacitance of the driver capacitor. This driver is scalable to significantly higher current of superconducting $B_p$ coils without the $t_{rd}$ becoming unacceptably long with higher $B_p$ current.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.96-101
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• 2007

가스방전관(GDT)은 내부 정전용량이 작아서 통신용 서지보호기로 널리 사용되고 있는 소자이다. 하지만 가스방 전관의 동작개시를 위해서는 방전이 개시될 수 있는 충분한 전압과 시간이 필요하며, 이 동작개시전압은 피보호 회로가 서지에 민감한 장비일 경우 손상을 줄 수 있을 만큼 크므로 최근에는 조합 형태로 적용하는 경우가 대부분이다. 이렇게 초기 과전압이 상당 부분 존재하는 가스방전관에는 추가적으로 TVS나 필터 등을 통해 피크 전압을 제한해 주어야 한다. 본 논문에서는 공통모드 초크코일을 이용한 필터를 적용하여 공통모드와 차동모드의 조합회로를 구성하고, 주파수 대역이 다른 뇌임펄스 전압과 ring wave 전압을 인가하여 파형에 따른 조합회로의 특성을 확인하였다. 다단으로 보호되는 과정을 각각의 측정점에서 잔류전압을 측정하여 단계별로 적용한 SPD들이 어떻게 동작하는지를 실측데이터로 제시하였다. 각 단계의 잔류전압을 비교했을 때 공통모드에 비하여 차동모드에서 서지전압을 제한하는 성능이 보다 효과적이다.

• 한국재료학회지
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• 제21권4호
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• pp.236-241
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• 2011

Polysilazane and silazane-based precursor films were deposited on stacked TiN/Ti/TEOS/Si-substrate by spin-coating, then annealed at $150{\sim}400^{\circ}C$, integrated further to form the top electrode and pad, and finally characterized. The precursor solutions were composed of 20% perhydro-polysilazane ($SiH_2NH$)n, and 20% hydropolymethyl silazane ($SiHCH_3NH$)n in dibutyl ether. Annealing of the precursor films led to the compositional change of the two chemicals into silicon (di)oxides, which was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) spectra. It is thought that the different results that were obtained originated from the fact that the two precursors, despite having the same synthetic route and annealing conditions, had different chemical properties. Electrical measurement indicated that under 0.6MV/cm, a larger capacitance of $2.776{\times}10^{-11}$ F and a lower leakage current of 0.4 pA were obtained from the polysilazane-based dielectric films, as compared to $9.457{\times}10^{-12}$ F and 2.4 pA from the silazane-based film, thus producing a higher dielectric constant of 5.48 compared to 3.96. FTIR indicated that these superior electrical properties are directly correlated to the amount of Si-O bonds and the improved chemical bonding structures of the spin-on dielectric films, which were derived from a precursor without C. The chemical properties of the precursor films affected both the formation and the electrical properties of the spin-on dielectric film.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.388-388
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• 2010

In this study, Ferroelectric vinylidene fluoride-trifluoroethylene (VF2-TrFE) copolymer films were directly deposited on degenerated Si (n+, $0.002\;{\Omega}{\cdot}cm$) using by spin coating method. A 1~5 wt% diluted solution of purified vinylidene fluoride-trifluoroethylene (VF2:TrFE = 70:30) in a dimethylformamide (DMF) solvent were prepared and deposited on silicon wafers at a spin rate of 2000 ~ 4000 rpm for 2 ~ 30 seconds. After annealing in a vacuum ambient at 100 ~ $200^{\circ}C$ for 60 min, upper aluminum electrodes were deposited by vacuum evaporation for electrical measurement. X-ray diffraction results showed that the VF2-TrFE films on Si substrates had $\beta$-phase of copolymer structures. The capacitance on highly doped Si wafer showed hysteresis behavior like a butterfly shape and this result indicates clearly that the copolymer films have ferroelectric properties. The typical measured remnant polarization ($P_r$) and coercive filed ($E_c$) values were about $5.7\;{\mu}C/cm^2$ and 710 kV/em, respectively, in an applied electric field of ${\pm}$ 1.5 MV/em. The gate leakage current densities measured at room temperature was less than $7{\times}10^{-7}\; A/cm^2$ under a field of 1 MV/cm.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.1036-1043
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• 2003

본 논문은 평행 결합 선로의 집중 소자형 등가회로를 이용한 방향성 결합기 설계 이론을 제안하였다. 이 등가 회로는 단지 자기 인덕턴스와 커패시턴스만을 가지며 이로 인해 정확한 집중 소자형 등가회로를 설계할 수 있는 장점을 제공한다. 본 논문에서 제시한 평행 결합선로의 등가회로와 등가 파라미터 추출식은 평행 결합 선로와 이 등가회로의 우$.$기 모드 특성의 등가관계를 이용하여 유도하였고, 본 논문에서 제시된 평행결합선로의 각 집중소자 등가회로 모델로 3 dB, 10 dB 방향성 결합기를 설계하여 시뮬레이션 결과와 실제 제작하여 측정한 결과를 비교하였다. 또한 LTCC 기술의 적용을 위하여 다층구조을 갖는 칩형태의 2 GHz대 집중소자형 방향성 결합기를 본 논문에서 제시한 등가회로 구조를 사용하여 설계하고, 상용 전자장 시뮬레이터를 사용하여 설계 결과를 검증하였다.