• 제목/요약/키워드: Planar process

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집적화된 Nb DC SQUID 소자의 제작 및 특성 (Fabrication and Characteristics of Integrated Nb DC SQUID)

  • 이용호;권혁찬;김진목;박종철
    • 한국자기학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.277-281
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    • 1992
  • 입력코일과 변조코일이 박막 형태로 집적화된 planar DC SQUID를 제작하고 그 특성을 조사하였다. SQUID loop은 균일한 외부자장의 영향을 받지 않도록 두개의 ring이 '8'자형으로 직렬로 연결된 구조를 하고 있으며, 조셉슨 접합으로는 Pd shunt 저항을 가지는 Nb/Al-oxide/Nb 턴넬 접합을 이용하였다. 소자는 포토리소그라피 기술과 RF 마그네트론 스퍼터링 및 양극산화 방법으로 제작하였으며, 제작된 SQUID는 4.2 K에서 기본적인 특성을 측정한 결과 standard readout 시스템에 적합한 매끄러운 특성을 보였으며 전압 잡음은 측정할 수 없을 정도로 작아 white noise는 최대 $10^{-4}\;{\phi}_o/\;\sqrt{H_z}$ 이하로 나타났다. 현재 matching 코일을 사용하여 잡음 특성을 측정중에 있으며 앞으로 SQUID parameter를 최적화할 경우 매우 고감도의 자기센서로 활용될 수 있을것으로 기대된다.

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신경회로망을 이용한 상호 연결된 시스템의 비집중 제어와 평면 로봇 매니퓰레이터에의 응용 (Decentralized control of interconnected systems using a neuro-coordinator and an application to a planar robot manipulator)

  • 정희태;전기준
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.88-95
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    • 1996
  • It is inevitable for local systems to have deviations which represent interactions and modeling errors originated from the decomposition process of a large scale system. This paper presents a decentralized control scheme for interconnected systems using local linear models and a neuro-coordinator. In the proposed method, the local system is composed of a linear model and unknown deviations caused by linearizing the subsystems around operating points or by estimating parameters of the subsystems. Because the local system has unmeasurable deviations we define a local reference model which consists of a local linear model and a neural network to estimate the deviations indirectly. The reference model is reformed into a linear model which has no deviations through a transformation of input variables and we obtain an optimum feedback control law which minimizes a local performance index. Finally, we derive a decentralized feedback control law which consists of local linear states and neural network outputs. In the decentralized control, the neuro-coordinator generates a corrective control signal to cancel the effect of deviations through backpropagation learning with the errors obtained from the differences of the local system outputs and reference model outputs. Also, the stability of local system is proved by the degree of learning of the neural network under an assumption on a neural network learning index. It is shown by computer simulations that the proposed control scheme can be applied successfully to the control of a biased two-link planar robot manipulator.

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Electromagnetic Micro x-y Stage for Probe-Based Data Storage

  • Park, Jae-joon;Park, Hongsik;Kim, Kyu-Yong;Jeon, Jong-Up
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제1권1호
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    • pp.84-93
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    • 2001
  • An electromagnetic micro x-y stage for probe-based data storage (PDS) has been fabricated. The x-y stage consists of a silicon body inside which planar copper coils are embedded, a glass substrate bonded to the silicon body, and eight permanent magnets. The dimensions of flexures and copper coils were determined to yield $100{\;}\mu\textrm{m}$ in x and y directions under 50 mA of supplied current and to have 440 Hz of natural frequency. For the application to PDS devices, electromagnetic stage should have flat top surface for the prevention of its interference with multi-probe array, and have coils with low resistance for low power consumption. In order to satisfy these design criteria, conducting planar copper coils have been electroplated within silicon trenches which have high aspect ratio ($5{\;}\mu\textrm{m}$in width and $30{\;}\mu\textrm{m}$in depth). Silicon flexures with a height of $250{\;}\mu\textrm{m}$ were fabricated by using inductively coupled plasma reactive ion etching (ICP-RIE). The characteristics of a fabricated electromagnetic stage were measured by using laser doppler vibrometer (LDV) and dynamic signal analyzer (DSA). The DC gain was $0.16{\;}\mu\textrm{m}/mA$ and the maximum displacement was $42{\;}\mu\textrm{m}$ at a current of 180 mA. The measured natural frequency of the lowest mode was 325 Hz. Compared with the designed values, the lower natural frequency and DC gain of the fabricated device are due to the reverse-tapered ICP-RIE process and the incomplete assembly of the upper-sided permanent magnets for LDV measurements.

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결합 C형 공진기를 이용한 X-대역 발진기의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Oscillator for X-band with Coupled C type Resonator)

  • 김종화;김기래
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.359-365
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    • 2016
  • 평면형 마이크로스트립 공진기를 이용한 고주파 발진기의 단점인 위상잡음 특성을 개선하기 위해 본 논문에서는 결합 C형 공진기를 제안하였다. 제안된 공진기를 이용하여 위상잡음 특성 개선 효과를 나타내기 위해 발진기를 설계하여, 9.8GHz 기본 주파수에서 2.4dBm의 출력과 -82.7 dBc@100kHz의 위상잡음 특성을 나타내었다. 이것은 ${\lambda}/4$ 마이크로스트립 공진기를 이용한 발진기와 비교하여 위상잡음 특성이 9.7dB 정도 개선되었다. 본 논문의 발진기는 평면형 구조로 쉬운 작업공정과 소형화 특성 때문에 MIC 또는 MMIC 분야의 설계에 응용될 수 있을 것이다.

진화 알고리즘을 이용한 삼중 대역 PIFA 최적 설계 프로그램의 구현 (Development of an Optimal Design Program for a Triple-Band PIFA Using the Evolution Strategy)

  • 고재형;김군태;김동훈;김형석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.746-752
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    • 2009
  • 본 논문에서는 진화 알고리즘을 이용하여 U형 슬롯을 갖는 433 MHz, 912 MHz 및 2.45 GHz의 삼중 대역 PIFA(Planar Inverted-F Antenna)를 설계할 수 있는 프로그램 구현에 대해 다룬다. 일반적으로 U형 슬롯의 넓이와 길이에 따라 개구형 공진 주파수를 결정할 수 있으나, 두 개의 U형 슬롯의 영향으로 공진 주파수가 변화하기 때문에 진화 알고리즘을 이용한 최적 설계 프로그램을 통하여 최적의 U형 슬롯의 넓이와 길이를 구하였다. 변이와 재생산의 반복 과정을 통해 설계 목표에 적합한 설계 변수 값을 찾는 진화 알고리즘을 자동화하기 위하여 상용 전자장 해석 프로그램과 최적 설계 프로그램간의 연동 인터페이스를 구축하였다. 구현한 최적 설계 프로그램을 통한 삼중 대역 PIFA 시뮬레이션 결과는 430 MHz, 910.5 MHz 및 2.458 GHz의 공진 주파수를 갖는다.

SONOS 플래시 메모리 소자의 구조와 크기에 따른 특성연구 (Characteristics Analysis Related with Structure and Size of SONOS Flash Memory Device)

  • 양승동;오재섭;박정규;정광석;김유미;윤호진;최득성;이희덕;이가원
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제23권9호
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    • pp.676-680
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    • 2010
  • In this paper, Fin-type silicon-oxide-nitride-oxide-silicon (SONOS) flash memory are fabricated and the electrical characteristics are analyzed. Compared to the planar-type SONOS devices, Fin-type SONOS devices show good short channel effect (SCE) immunity due to the enhanced gate controllability. In memory characteristics such as program/erase speed, endurance and data retention, Fin-type SONOS flash memory are also superior to those of conventional planar-type. In addition, Fin-type SONOS device shows improved SCE immunity in accordance with the decrease of Fin width. This is known to be due to the fully depleted mode operation as the Fin width decreases. In Fin-type, however, the memory characteristic improvement is not shown in narrower Fin width. This is thought to be caused by the Fin structure where the electric field of Fin top can interference with the Fin side electric field and be lowered.

마이크로스트립 분리형 링 공진기를 이용한 RF 발진기 구현 (Implementation of RF Oscillator Using Microstrip Split Ring Resonator (SRR))

  • 김기래
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.273-279
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    • 2013
  • 평면형 마이크로스트립 공진기를 이용한 고주파 발진기의 단점인 위상잡음 특성을 개선하기 위해 본 논문에서는 분리형 링 공진기를 제안하고, 이것을 이용하여 위상잡음 특성이 개선된 5.8GHz 대역의 발진기를 설계, 구현하였다. 발진기의 특성은 5.8GHz 기본 주파수에서 7.22dBm의 출력과 -83.5 dBc@100kHz의 위상잡음 특성을 나타내었다. 이것은 ${\lambda}$/4 마이크로스트립 공진기를 이용한 것보다 위상잡음 특성이 9.7dB 정도 개선되었다. 제안된 공진기의 구조적 장점은 공진기의 갭 사이에 버랙터 다이오드 실장이 용이하여 전압으로 공진기의 발진주파수를 가변할 수 있기 때문에 VCO의 설계가 가능하다. 본 논문의 발진기는 평면형 구조로 쉬운 작업공정과 소형화 특성 때문에 MIC 또는 MMIC 분야의 발진기 설계에 응용될 수 있을 것이다.

접지된 결합 C형 공진기를 이용한 X대역 전압제어 발진기 설계 및 구현 (Design and Implementation of VCO for X-band with Shorted Coupled C type Resonator)

  • 김종화;김기래
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.539-545
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    • 2016
  • 본 논문에서는 평면형 마이크로스트립 공진기를 이용한 고주파 발진기의 단점인 위상잡음 특성을 개선하기 위해 접지된 결합 C형 공진기를 제안하였다. 제안된 공진기를 이용하여 위상잡음 특성 개선 효과를 나타내기 위해 발진기를 설계하여, 9.8 GHz 기본 주파수에서 4.87dBm의 출력과 -84.7 dBc@100kHz의 위상잡음 특성을 나타내었다. 다음은 제안된 공진기에 버랙터다이오드를 추가하여 전압 제어발진기를 구현하였다. 전압 제어발진기의 특성은 최소 9.7807 GHz에서 최대 9.8145 GHz까지 33.8 MHz 정도의 튜닝범위를 가지고, -115~-112.5 dBc/Hz@100kHz의 위상잡음 특성을 갖는다. 본 논문의 발진기는 평면형 구조로 쉬운 작업공정과 소형화 특성 때문에 MIC 또는 MMIC 분야의 설계에 응용될 수 있을 것이다.

금속 표면결함 검출용 자기유도 마이크로 박막 센서 (Inductive Micro Thin Film Sensor for Metallic Surface Crack Detection)

  • 김기현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.395-400
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    • 2008
  • 비자성 및 자성 금속 시편의 표면 결함을 검출하기 위하여 교류자기장을 이용하였다. 비파괴 센서 프로브는 자성 박막 요크와 박막형 코일로 구성된 신호 검출부와 시편에 교류자기장을 인가하기 위한 단일 직선을 이용한 여기 코일로 이루어져 있다. 박막형 유도 코일 센서는 스퍼터, 전기도금, 건식 식각과 사진식각 공정을 이용하여 제작되었다. 시편에 교류자기장을 인가하기 위하여 0.7 MHz-1.8 MHz 주파수 영역에서 0.1A-1.0A의 교류전류를 여기코일에 인가하였다. 센서의 특성은 최소 0.5 mm의 깊이와 폭을 가진 인위적인 슬릿 형태 비자성체 Al과 자성체 FeC 결함 시편을 이용하여 측정하였다. 측정된 신호는 높은 감도를 갖고 결함 시편위의 슬릿결함의 위치와 일치함을 알 수 있었다. 또한 박막형 유도 코일 센서를 이용하여 마이크론 크기의 표면 결함을 가진 자성체 FeC의 시편을 비접촉 스캔하여 측정된 유도전압의 변화를 이미지화 하였으며 그 결과를 광학적 이미지와 비교하였다.

컨베이어용 풀리의 용접부위에 관한 파괴역학 설계기술 개발 (Fracture Mechanics Analysis of the Weldment in Pulley for Belt Conveyor)

  • 한승우;이학주;우창수;이상록
    • 연구논문집
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    • 통권23호
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    • pp.127-140
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    • 1993
  • The drive pulley, which is employed for loading and unloading raw materials in a steel mill, is usually manufactured by use of various welding processes. In this study the weldment in the pulley, in which TIG and $CO_2$ welding processes are used, has been analyzed from view point of fracture mechanics. Fracture toughness tests have been performed according to ASTM E813. A servo-hydraulic testing machine (10kN) has been employed. Also the crack propagation tests (Mode I) have been performed with compact tension specimen in compliance with ASTM E647. To predict the critical crack size in the weldment, finite element stress analysis for the drive pulley under real operating conditions have been performed. In addition, the residual stresses at the weldment and in heat-affected zone have been obtained by hole drilling method. The planar critical crack size have been predicted for the drive pulley by considering the stress analysis results and the residual stresses due to welding process. For the drive pulley considered in this study, it has been concluded that the most important factor in determining the critical crack size is the welding residual stress in the transverse direction. Also the effect of stress concentration at the root of the weldment have been noticeable. For the planar crack, the fatigue crack growth life from an initial crack size of 2mm to the critical crack size obtained as in the above have been predicted. The predicted lives were between 55, 900 and 72, 000 cycles depending on the shape of the elliptical crack. The predicted lives were in fairly good agreement for the drive pulley considered in this study.

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