• 제목/요약/키워드: Microwave substrate

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Improving the Long-term Field Emission Stability of Carbon Nanotubes by Coating Co and Ni Oxide Layers

  • 최주성;이한성;이내성
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회
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    • pp.18.1-18.1
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    • 2011
  • Some applications of carbon nanotubes (CNTs) as field emitters, such as x-ray tubes and microwave amplifiers, require high current emission from a small emitter area. To emit the high current density, CNT emitters should be optimally fabricated in terms of material properties and morphological aspects including high crystallinity, aspect ratio, distribution density, height uniformity, adhesion on a substrate, low outgassing rate during electron emission in vacuum, etc. In particular, adhesion of emitters on the substrate is one of the most important parameters to be secured for high current field emission from CNTs. So, we attempted a novel approach to improve the adhesion of CNT emitters by incorporating metal oxide layers between CNT emitters. In our previous study, CNT emitters were fabricated on a metal mesh by filtrating the aqueous suspensions containing both highly crystalline thin multiwalled CNTs and thick entangled multiwalled CNTs. However, the adhesion of CNT film was not enough to produce a high emission current for an extended period of time even after adopting the metal mesh as a fixing substrate of the CNT film. While a high current was emitted, some part of the film was shown to delaminate. In order to strengthen the CNT networks, cobalt-nickel oxides were incorporated into the film. After coating the oxide layer, the CNT tips seemed to be more strongly adhered on the CNT bush. Without the oxide layer, the field emission voltage-current curve moved fast to a high voltage side as increasing the number of voltage sweeps. With the cobalt-nickel oxide incorporated, however, the curve does not move after the second voltage sweep. Such improvement of emission properties seemed to be attributed to stronger adhesion of the CNT film which was imparted by the cobalt-nickel oxide layer between CNT networks. Observed after field emission for an extended period of time, the CNT film with the oxide layer showed less damage on the surface caused by high current emission.

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마이크로웨이브 플리즈마 화학기상증착에 의한 다이아몬드 박막의 성장 관찰을 위한 분광 Ellipsometry의 이용 (The use of spectroscopic Ellipsometey for the observation of diamond thin film growth by microwave plasma chemical vapor deposition)

  • 홍병유
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.240-248
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    • 1998
  • 화학기상증착 방법에 의한 다결정 다이아몬드 박막성장을 위한 공정가운데 가장 많이 사용되는 기법중의 하나가 바로 플라즈마에 의한 방법이다. 특히 플라즈마 화학기상증착(Plasma-Enhanced CVD)기술에 의한 다이아몬드 박막응용은 그 공정에 대한 세부 조정을 통하여 더욱 향상시킬 수 있다. 다이아몬드 박막증착의 경우 중요 변수들은 다이아몬드 필름이 증착되는 기판(substrate)의 온도, $CH_4/H_2$가스비율, 전체가스 압력 및 가스 excitation에너지 등이다. 분광 ellipsometry는 다이아몬드 필름 증착과 관련된 극단적인 환경에서도 물리적인 접촉이나 만들어지는 샘플의 손상없이도 필름자체의 여러 성질뿐만 아니라 기초 샘플의 온도까지도 결정할 수 있는 좋은 방법이다. 이러한 장점들을 이용하여 양질의 다이아몬드 박막을 성장시키기 위한 조건과 그에 따른 박막 특성을 얻기 위하여 분광 ellipsomerry의 사용과 해석이 소개된다. 그리고, 분광 ellipsometry를 이용, 플라즈마 화학기상증착 기술에 의하여 성장되는 다이아몬드 박막으로부터 나타나는 중요 변수들이 결정될 것이며 이러한 변수들은 필름의 두께, 필름에 포함되는 void 및 비다이아몬드의 체적비와, 그들의 시간에 따른 변화등을 포함한다. 그리고 샘플이 원하는 두께까지 성장된 후에 라만 분광기로 측정되어 다이아몬드 성분을 확인한다.

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가변 특성이 우수한 실리콘 기판을 사용한 BST 박막형 가변 커패시터 (BST Thin Film Variable Capacitor with High Tunability on Silicon Wafer)

  • 김기병;윤태순;이종철;김란영;김현석;김호기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.253-259
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    • 2005
  • 본 논문에서는 고가의 단결정 기판 대신에 저가의 실리콘 기판을 이용한 인터디지탈 구조의BaSrTiO$_{3}$(BST) 박막 가변 커패시터를 제안하였다. 저가의 실리콘 기판 위의 BST 박막은 PLD 장비를 이용하여 증착하였으며, 제작된 가변 커패시터는 4 GHz까지 측정되었다. 또한 최대 인가 전압은 50 V이며, 5 kV/cm 조건에서 약 30$\%$ 정도의 가변율을 얻는다. 저가의 실리콘 기판 위에 BST 박막을 증착, 커패시터를 구현함으로써 BST 박막을 이용한 가변 소자들을 집적화할 수 있는 가능성을 보였다.

산화된 다공질 실리콘 기판 위에 제작된 MMIC용 Air-Bridge Interconnected Coplanar Waveguides (Air-Bridge Interconnected Coplanar Waveguides Fabricated on Oxidized Porous Silicon(OPS) Substrate for MMIC Applications)

  • 심준환;권재우;박정용;이동인;김진양;이해영;이종현
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권4호
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    • pp.19-25
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    • 2002
  • 본 논문에서는 실리콘 기판상의 전송선로 특성을 개선하기 위하여 표면 마이크로머시닝 기술을 이용하여 10㎛ 두께의 다공질 실리콘 산화막으로 제조된 기판 위에 air-bridge interconnect된 CPW 전송선로를 제작하였다. 간격이 30㎛ 신호선이 80㎛인 CPW air-bridge 전송선의 삽입손실은 4㎓에서 -0.25 ㏈이며, 반사손실은 -28.9 ㏈를 나타내었다. S-W-S = 30-100-30 ㎛인 stepped compensated air-bridge를 가진 CPW는 손실이 4㎓일 때, -0.98 ㏈ 개선됨을 알 수 있었다. 이와 같은 결과로부터 두꺼운 다공질 실리콘은 고 저항 실리콘 집적회로 공정에서 고성능, 저가의 마이크로파 및 밀리미터파 회로 응용에 충분히 활용 될 수 있으리라 기대된다.

가유전체 기판을 이용한 비대칭 브랜치 라인 커플러의 설계 (Design of A Asymmetric Branch Line Coupler Using Artificial Dielectric Substrate)

  • 임종식;이재훈;권경훈;안달
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.2319-2324
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    • 2012
  • 본 논문에서는 가유전체 기판구조를 이용한 비대칭 브랜치 라인 커플러의 설계에 대하여 기술한다. 가유전체 기판구조에서는 주기적으로 다수의 비어홀들이 삽입되므로 등가적으로 유효유전율과 유효투자율이 증가하여, 여기에 전송선로를 구현할 경우 표준형 선로에 비하여 동일한 전기적 길이일 때 물리적 길이와 선폭이 감소하게 된다. 이런 특성을 이용하여 초고주파 회로들을 소형화하여 설계할 수 있는데, 본 논문에서는 2GHz대에서 동작하는 3:1 비대칭 브랜치 라인 커플러를 소형화하여 설계하는 것에 대하여 기술한다. 설계된 커플러는 표준형 전송선로를 이용하여 설계한 회로에 비하여 동일한 성능을 가지면서 약 53.4%의 크기를 갖는다. 비대칭 전력 분배 비율이 시뮬레이션과 측정 데이터에서 잘 일치하고 있으며, 측정된 손실도 불과 0.2dB 이내로 매우 적다.

다공질 실리콘 산화법을 이용한 MMIC 기판의 제조 및 그 특성 (Fabrication and Characteristics of MMIC Substrate using Oxidation of Porous Silicon)

  • 권오준;김경재;이재승;이종현;최현철;이정희;김기완
    • 센서학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.202-209
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    • 1999
  • 본 연구에서는 기존의 열산화막과 거의 버금가는 전기적 및 화학적인 성질을 가진다고 알려져 있는 다공질 실리콘 산화막을 이용하여 마이크로스트립 전송선을 제작하였다. 실리콘 기판의 결정상태를 유지하면서 표면적과 화학적 활성이 큰 다공질 실리콘층(porous silicon layer)을 형성한 다음, 이를 열산화 하여 수 십 ${\mu}m$ 두께의 산화막을 실리콘 기판 상에 제조하였다. 수십 ${\mu}m$ 이상의 양질의 산화막을 얻기 위한 다공질 실리콘의 산화시에 스트레스에 의한 웨이퍼의 휘어짐을 방지하기 위하여 다단계의 열산화 공정을 수행하였다. 제조된 실리콘 산화막 상에 마이크로스트립 전송선을 제작하고 그 마이크로웨이브 특성을 측정하여 MMIC 기판으로서의 응용 가능성을 조사하였다.

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유전율 측정을 위한 고감도 마이크로스트립 결함 접지 구조 기반 센서 설계 (Design of Microstrip Defected Ground Structure-based Sensor with Enhanced-Sensitivity for Permittivity Measurement)

  • 여준호;이종익
    • 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.

능동 위상 배열 SAR 안테나를 위한 X-대역 송수신 모듈의 설계 및 제작 (A Design and Fabrication of the X-Band Transmit/Receive Module for Active Phased Array SAR Antennas)

  • 정민길;김상근;나형기;이종환;이동우;백승훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.1050-1060
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    • 2009
  • 본 논문에서는 능동 위상 배열 안테나를 가지는 SAR(Synthetic Aperture Radar)용 X-대역 T/R(Transmit/Receive) 모듈을 설계, 제작하였다. T/R 모듈은 X-대역에서 800 MHz 이상 대역폭을 가지며 이중 편파 운용이 가능하다. 송신 출력 7 W 이상에 잡음지수 3.9 dB 이하를 가진다. 위상과 이득은 6비트 위상변위기와 6비트 디지털 감쇠기에 의해 각각 제어된다. 게다가 제작된 T/R 모듈은 방향성 결합기와 전력분배기로 연결되는 성능 점검/보정 포트를 가진다. LTCC 다층 기판을 사용하여 고직접화 T/R 모듈이 가능하게 하였다. 모든 동작 주파수 대역에서 수신시 RMS 이득 오차는 최대 0.8 dB 이하이고, 송/수신시 RMS 위상 오차는 최대 $4^{\circ}$ 이하로 측정되었고, 또한 시험 결과 T/R 모듈은 요구되는 전기적인 성능을 만족하였다. 이 구조는 능동 위상 배열 SAR용 안테나에 적용될 수 있음을 확인하였다.

BaTi4O9계 세라믹스의 저온소결 및 마이크로파 유전특성 (Low-temperature Sintering and Microwave Dielectric Properties of BaTi4O9-based Ceramics)

  • 최영진;신동순;박재환;남산;박재관
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.172-177
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    • 2003
  • 저온동시소성 기능성 기판용 소재로 활용하기 위하여 Ba $Ti_4$ $O_{9}$계 마이크로파 유전체에 저융점의 유리 프리트를 첨가하여 저온소성 거동 및 마이크로파 유전특성을 고찰하였다. 유리 프리트의 첨가량이 증가할수록 소결 하한 온도가 낮아졌으며, l0wt%의 유리 프리트를 첨가하였을 때 875$^{\circ}C$의 소성온도에서 상대밀도 98% 이상을 나타내는 충분한 소결이 이루어졌다. 이 때 소결체의 마이크로파 유전특성은 유전율 32, 품질계수 9000 GHz, 공진주파수 온도계수 10 ppm/$^{\circ}C$으로 평가되었다. 유리의 첨가량이 증가하면서 소결 과정에서 주상인 Ba $Ti_4$ $O_{9}$가 Ba $Ti_{5}$ $O_{11}$상과 $Ba_4$ $Ti_{13}$ $O_{30}$상으로의 변화하는 현상도 관찰되었다.

Piezo 압전 결정체에서의 표면탄성파 증폭에 관한 연구 (A Study on Surface Acoustic-Wave Amplfication in Piezo-electric Crystals)

  • 이윤현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.51-57
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    • 1981
  • 半導'||'&'||'#20307;內에서 運動하는 carrier는 Piezo 壓電物質을 進行하는 彈性波에 利得이나 損失을 줄 수 있게 된다. 本 論文에서는 半導 film에서의 drifting carrier와 Piezo 壓電 基板上을 進行하는 Rayleigh Wave間의 相互作用의 表面彈性波 增幅을 論하였다. Piezo 壓電媒質에서 表面波 의 電磁的 境界條件이 表面波 速度에 미치는 影響에 대한 式을 求하였다. 增幅에 필요한 bunching 電子 電子 散에 의해 抑制되므로 높은 周波數에서 利得의 低下를 招來하나 적당한 壓電 物質일 경우 超高周波 領域에서도 상당한 增幅이 기대됨을 알 수 있다.

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