• 제목/요약/키워드: Microwave substrate

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Real-time Spectroscopic Ellipsometry studies of the Effect of Preparation Parameters on the Coalescence Characteristics of Microwave-PECVD Diamond Films

  • Hong, Byungyou
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1998년도 PROCEEDINGS OF THE 14TH KACG TECHNICAL MEETING AND THE 5TH KOREA-JAPAN EMGS (ELECTRONIC MATERIALS GROWTH SYMPOSIUM)
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    • pp.49-54
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    • 1998
  • The growth of diamond films in plasma enhanced chemical vapor deposition(PECVD) processes requires high substrate temperatures and gas pressures, as well as high-power excitation of the gas source. Thus determining the substrate temperature in this severe environment is a challenge. The issue is a critical one since substrate temperature is a key parameter for understanding and optimizing diamond film growth. The precise Si substrate temperature calibration based on rapid-scanning spectroscopic ellipsometry have been developed and utilized. Using the true temperature of the top 200 ${\AA}$ of the Si substrate under diamond growth conditions, real time spectroellipsometry (RTSE) has been performed during the nucleation and growth of nanocrystallind thin films prepared by PECVD. RTSE shows that a significant volume fraction of nondiamond(or{{{{ {sp }^{2 } -bonded}}}}) carbon forms during thin film coalescence and is trapped near the substrate interface between ∼300 ${\AA}$ diamond nuclei.

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공정변수에 따른 microwave plasma CVD 다이아몬드/Ti 박막 증착 양상 조사 (Parametric study of diamond/Ti thin film deposition in microwave plasma CVD)

  • 조현;김진곤
    • 한국결정성장학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.10-15
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    • 2005
  • Microwave plasma CVD 다이아몬드/Ti 박막 성장 시 CH₄/H₂ 가스의 유량비율, chuck bias, microwave power 등이 다이아몬드 박막의 구조적 특성과 입자밀도에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 2∼3 CH₄ Vol.% 조건일 때 sp³-결합성의 탄소 neutral 들이 우선적으로 형성되고 sp²-결합성의 탄소 neutral 들이 선택적으로 제거됨에 따라 양질의 다이아몬드 박막을 얻을 수 있었으며, 다이아몬드 입자 증착 기구를 해석하였다. Ti 기판에 걸어준 negative chuck bias가 증가함에 따라 다이아몬드 핵생성이 증진되어 다이아몬드 입자 밀도가 증가하였고, 임계 전압은 약 -50V 임을 확인하였다. 또한, microwave power가 증가함에 따라 미세결정질(micro-crystalline) graphite 층 생성이 제어되고 다이아몬드 층이 형성됨을 확인하였다.

FDTD 방법을 이용한 단일 계단형 마이크로스트립 기판 불연속의 등가회로 개발 (Finite-Difference Time-Domain Approach for the development of an Equivalent Circuit for a Single Step Microstrip Discontinuity in the Substrate)

  • 전중창;김태수;한대현;박위상
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.1240-1246
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    • 2000
  • 본 논문에서는 유한차분 시간영역 방법을 적용하여 단일 계단형 마이크로스트립 기판 불연속 구조를 해석하였으며, 이 결과를 사용하여 LC 등가회로를 구성하였다. 본 논문에서 제안된 구조는 마이크로스트립 선로의 길이 방향으로 계단형 기판 불연속을 가지며, 패치 안테나의 급전선, 회로 모듈간 연결 등에 적용될 수 있다. FDTD 해석결과는 HFSS를 이용하여 얻어진 결과와 비교하여 잘 일치함을 보였다. 개발된 등가회로는 S11과 S21 모두 2.4% 이내의 정확도를 가지며, 마이크로파 회로의 CAD 설계에 응용될 수 있다.

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Study on Characteristics of Various RF Transmission Line Structures on PES Substrate for Application to Flexible MMIC

  • Yun, Young;Kim, Hong Seung;Jang, Nakwon
    • ETRI Journal
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    • 제36권1호
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    • pp.106-115
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    • 2014
  • In this work, the coplanar waveguide is fabricated on a PES (poly[ether sulfone]) substrate for application to a flexible monolithic microwave integrated circuit, and its RF characteristics were thoroughly investigated. The quality factor of the coplanar waveguide on PES is 40.3 at a resonance frequency of 46.7 GHz. A fishbone-type transmission line (FTTL) structure is also fabricated on the PES substrate, and its RF characteristics are investigated. The wavelength of the FTTL on PES is 5.11 mm at 20 GHz, which is 55% of the conventional coplanar waveguide on PES. Using the FTTL, an impedance transformer is fabricated on PES. The size of the impedance transformer is $0.318mm{\times}0.318mm$, which is 69.2% of the size of the transformer fabricated by the conventional coplanar waveguide on PES. The impedance transformer showed return loss values better than -12.9 dB from 5 GHz to 50 GHz and an insertion loss better than -1.13 dB in the same frequency range.

기판 온도가 다이아몬드 박막의 Morphology에 미치는 영향 (Effect of Substrate Temperature on the Morphology of Diamond Films by MPCVD)

  • 박영수;김상훈;김동호;이조원
    • 한국재료학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.385-392
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    • 1994
  • Microwave플라즈마 화학 증착법으로 다이아몬드 박막을 증착하여 morphology변화를 관찰하였다. 기판 온도가 $550^{\circ}C$에서 $750^{\circ}C$로 증가함에 따라 다이아몬드 박막의 표면 morpholoty는 {111}에서 {100}, cauliflower형태로 변화하는 것과 함께, 증착층내의 nondiamond성분이 증가하는 것을 발견하였다. 증착 층 내에 존재하는 nondiamond성분은 다이아몬드 입자의 입계에 분포하고 있음을 마이크로 Raman분석으로부터 추측할 수 있었다. 증착층의 texture orientation 을 X-선 회절 분석기로 확인한 결과, $550^{\circ}C$에서는 증착층의 texture orientation이 관찰되지 않았지만 온도가 증가함에 따라 <100>에서 <110>으로 변화하는 것을 관찰할 수 있었다.

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High-performance filtering power divider based on air-filled substrate integrated waveguide technology

  • Ali-Reza Moznebi;Kambiz Afrooz;Mostafa Danaeian
    • ETRI Journal
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    • 제45권2호
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    • pp.338-345
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    • 2023
  • A filtering power divider based on air-filled substrate-integrated waveguide (AFSIW) technology is proposed in this study. The AFSIW structure is used in the proposed filtering power divider for substantially reducing the transmission losses. This structure occupies a large area because of the use of air as a dielectric instead of typical dielectric materials. A filtering power divider provides power division and frequency selectivity simultaneously in a single device. The proposed filtering power divider comprises three AFSIW cavities. The filtering function is achieved using symmetrical inductive posts. The input and output ports of the proposed circuit are realized by directly connecting coaxial lines to the AFSIW cavities. This transition from the coaxial line to the AFSIW cavity eliminates the additional transitions, such as AFSIW-SIW and SIW-conductor-backed coplanar waveguide, applied in existing AFSIW circuits. The proposed power divider with a second-order bandpass filtering response is fabricated and measured at 5.5 GHz. The measurement results show that this circuit has a minimum insertion loss of 1 dB, 3-dB fractional bandwidth of 11.2%, and return loss exceeding 11 dB.

A Kinetic Study on the Growth of Nanocrystalline Diamond Particles to Thin Film on Silicon Substrate

  • Jung, Doo-Young;Kang, Chan-Hyoung
    • 한국표면공학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.131-136
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    • 2011
  • A kinetic study has been made for the growth of nanocrystalline diamond (NCD) particles to a continuous thin film on silicon substrate in a microwave plasma chemical vapor deposition reactor. Parameters of deposition have been microwave power of 1.2 kW, the chamber pressure of 110 Torr, and the Ar/$CH_4$ ratio of 200/2 sccm. The deposition has been carried out at temperatures in the range of $400\sim700^{\circ}C$ for the times of 0.5~16 h. It has been revealed that a continuous diamond film evolves from the growth and coalescence of diamond crystallites (or particles), which have been heterogeneously nucleated at the previously scratched sites. The diamond particles grow following an $h^2$ = k't relationship, where h is the height of particles, k' is the particle growth rate constant, and t is the deposition time. The k' values at the different deposition temperatures satisfy an Arrhenius equation with the apparent activation energy of 4.37 kcal/mol or 0.19 eV/ atom. The rate limiting step should be the diffusion of carbon species over the Si substrate surface. The growth of diamond film thickness (H) shows an H = kt relationship with deposition time, t. The film growth rate constant, k, values at the different deposition temperatures show another Arrhenius-type expression with the apparent activation energy of 3.89 kcal/mol or 0.17 eV/atom. In this case, the rate limiting step might be the incorporation reaction of carbon species from the plasma on the film surface.

Electrical Characteristics of Carbon Nanotubes by Plasma and Microwave Surface Treatments

  • Cho, Sang-Jin;Shrestha, Shankar Prasad;Lee, Soon-Bo;Boo, Jin-Hyo
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권3호
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    • pp.905-907
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    • 2014
  • The plasma and microwave surface treatments of carbon nanotubes that loaded on plastic substrates were carried out with expecting a change of carbon nanotube dispersion by increasing treatment time. The microwave treatment process was undergone by commercial microwave oven (800 W). The electrical property was measured by hall measurement and resistance was increased by increasing $O_2$ flow rate of plasma, suggesting an improvement of carbon nanotube dispersion and a possibility of controlling the resistances of carbon nanotubes by plasma surface treatment. The resistance was increased in both polyethylene terephthalate and polyimide substrates by increasing $O_2$ flow rate. Resistance changes only slightly with different $O_2$ flow treatment in measure rho for all polyimide samples. Sheet resistance is lowest in polyimide substrate not due to high carbon nanotube loading but due to tendency to remain in elongated structure. $O_2$ or $N_2$ plasma treatments on both polyethylene terephthalate and polyimide substrates lead to increase in sheet resistance.

가유전체 기판을 이용한 소형화된 링 하이브리드 커플러의 설계 (Design of a Size-reduced Ring Hybrid Coupler Using an Artificial Dielectric Substrate)

  • 임종식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.3139-3145
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    • 2014
  • 본 논문에서는 가유전체 기판을 이용하여 소형화한 마이크로파 대역의 링 하이브리드 커플러 설계에 대하여 기술한다. 가유전체 기판은 다수의 비어홀을 제 2기판에 삽입하여 유효 커패시턴스를 크게 증가시킨 구조를 갖는다. 가유전체 기판의 유효유전율은 표준형 기판에 비하여 크게 증가하게 되는데, 이에 의하여 동일한 전기적 길이 대비 물리적 길이가 크게 감소하므로 마이크로파 전송선로를 소형화시킬 수 있다. 이런 원리를 마이크로파 무선회로 설계에 적용한 사례를 보이기 위하여 가유전체 기판을 이용하여 3GHz대 링 하이브리드 커플러를 설계하고 실제로 제작 및 측정한 결과를 제시한다. 설계된 소형화된 링 하이브리드 커플러는 표준형에 비하여 전기적 성능은 유사하면서도 65%의 크기를 가진다. 측정된 전력분배비는 각각 -3.05dB와 -3.135dB이며, 두 출력간의 위상차는 동위상일 때 3도, 역위상일 때 176도로 이상적인 값과 매우 유사하다. 이로써 가유전체 기판구조로 소형화된 링 하이브리드 커플러의 설계가 타당함을 보인다.

봉착용 유리를 이용한 알루미나 기판의 마이크로파 봉착 (Microwave Sealing of Alumina Substrate with Sealing Glass)

  • 박성수;차무경;류봉기;신학기;박찬영;민성기;박희찬
    • 한국재료학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.149-154
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    • 1999
  • 재래식과 마이크로파 열원으로 알루미나 기판을 PbO-ZnO-$B_2O_3$계 유리로 봉착하였을 때, 봉착용 유리의 결정화 거동 및 알루미나 기판과의 봉착상태를 조사하였다. 재래식 열처리된 시편에 비하여 마이크로파 열처리된 시편은 짧은 시간과 낮은 온도에서 열처리 되었음에도 불구하고 모유리 내에서 $\textrm{PbTiO}_3$ 결정이 잘 성장하였고, 높은 결정화를 보여주었다. 또한, 마이크로파 봉착 시편은 양호한 상태를 보여주었고, 봉착 곡강도는 거의 비슷하였다.

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