• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2001.06b
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• pp.229-232
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• 2001

4H-SIC(silicon carbide) MESFET large signal model was studied using modified Materka-Kacprzak large signal MESFET model. 4H-SiC MESFET device simulation have been conducted by Silvaco's 2D device simulator, ATLAS. The result is modeled using modified Materka large signal model. simulation and modeling results are -8V pinch off voltage, under $V_{GS=0V}$, $V_{DS=25V}$ conditions, $I_{DSS=270㎃}$mm, $G_{m=45㎳}$mm were obtained. Through the power simulation 2GHz, at the bias of $V_{GS=-4V}$ and $V_{DS=25V}$, 10dB Gain, 34dBm(1dB compression point)output power, 7.6W/mm power density, 37% PAE(power added efficiency) were obtained.d.d.d.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.1 no.1
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• pp.85-92
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• 1992

A new potassium sensitive field effect transistor modified with 4'-aminobenzo-15-crown-5 was prepared and its response characteristics were evaluated. The response slope of $K^{+}-ISFET$ for pH was 30.0 mV/decade and the response time was mere than 3 minutes. And the response slope and time of the $K^{+}-ISFET$ for potassium ion as $19.5{\pm}0.2{\;}mV/decade$ and about 3 minutes, respectively. The linear response range of the sensor for potassium ion was $2.0{\times}10^{-4}{\sim}1.0{\times}10^{-2}M$. The selectivity coefficients of the $K^{+}-ISFET$ for the alkali and alkaline earth metal ions were also evaluated. Sodium, ammonium and calcium ions exhibited relatively significant interference. The long term stability of the sensor was remarkably improved and it could be used for more than 50 days.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.20 no.3
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• pp.156-161
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• 2011

We fabricated a schottky barrier metal oxide semiconductor field effect transistor(SB-MOSFET) by applying indium-tin-oxide(ITO) to the source/drain on a highly resistive GaN layer grown on a silicon substrate. The MOSFET, with 10 ${\mu}M$ gate length and 100 ${\mu}M$ gate width, exhibits a threshold gate voltage of 2.7 V, and has a sub-threshold slope of 240 mV/dec taken from the $I_{DS}-V_{GS}$ characteristics at a low drain voltage of 0.05 V. The maximum drain current is 18 mA/mm and the maximum transconductance is 6 mS/mm at $V_{DS}$=3 V. We observed that the spectral photo-response characterization exhibits that the cutoff wavelength was 365 nm, and the UV/visible rejection ratio was about 130 at $V_{DS}$ = 5 V. The MOSFET-type UV detector using ITO, has a high UV photo-responsivity and so is highly applicable to the UV image sensors.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.87-87
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• 1999

본 연구에서는 Pulsed Laser Deposition(이하 PDL)방법을 이용하여 Si기판에 (Ba,Sr)TiO3(이하 BST)박막을 MFS-FET(Metal-Ferroelectric-Semiconductor Field-effect Transistor)구조로 제조하였으며 BST박막의 강유전성이 BST 박막에 유도되는 응력에 어떤 영향을 받는지 살펴보았다. 본 연구에서는 완충막을 사용함으로써 BST박막과 완충막간의 격자부정합을 이용하여 BST박막에 강유전성을 유도하려고 하였다. 또한 MFS-FET구조의 BST박막에 유도되는 응력조절을 위하여 BST박막과 완충막의 두께를 변화하였으며 XRD를 통한 구조 분석 및 C-V test를 통한 전기적 특성을 관찰을 하였다. PLD법을 통해서 epitaxial 성장된 BST 박막에서는 Si에 epitaxial 성장된 완충막과의 격자부정합에 의한 BST박막내의 자발분극의 발생이 예상된다. 따라서, 본 연구는 강유전체의 자발분극에 의하여 발생되는 C-V 이력현상이 BST박막과 완충막과의 격자부정합에 의한 응력에 의해 발생될 것으로 예상하여, BST 박막에 유도되는 응력과 C-V 이력현상의 관계를 통하여 상온에서 상유전성을 갖는 BST가 응력에 의하여 어느 정도의 강유전성을 나타내는지를 밝히기 위해 진행되었다. 본 연구에서 사용된 완충막은 YSZ(Yttria Stabilized Zirconia)박막으로 0.4mTorrO2 분위기 하에서 600~80$0^{\circ}C$의 온도에서 증착하여 상형성을 살펴보았고 $700^{\circ}C$에서 epitaxial 성장을 확인하였으며 두께는 30~$\AA$으로 변화하였다. 또한 BST박막은 완충막과의 전압분배를 고려해 300~2000$\AA$으로 두께를 변화를 시키며 증착하였다. MFS 구조에서 Al 전극을 사용하여 완충막과 BST박막간의 두께 변화에 따른 Capacitance - Voltage(C-V) 측정을 하였으며 이를 통하여 강유전상의 특성인 C-V 이력현상을 관찰하였다. 그 결과 YSZ 박막에서는 C-V 이력현상이 나타나지 않았으며 BST 박막에서는 약 1.2V의 C-V이력현상이 보였다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.11 no.7
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• pp.665-670
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• 2016

In this paper, we suggest the design of OP-AMP using MOSFET in the operation of sub-threshold condition as a basic unit of an IoT. The sub-threshold operation of MOSFET is useful for an ultra low power consumption of sensor network system in the IoT, because it cause the supply voltage to be reduced. From the simulation result using 0.35 um CMOS process, the supply voltage, VDD can be reduced with 0.6 V, open-loop gain of 43 dB and the power consumption was evaluated with about $1.3{\mu}W$ and the active size for an integration was measured with $64{\mu}m{\times}105{\mu}m$. It is expected that the proposed circuit is applied to the low power sensor network for IoT.

• Journal of the Korean Institute of Navigation
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• v.25 no.1
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• pp.53-60
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• 2001

This paper presents the fabrication of the LNA which is operating at 2.13 ~ 2.16 GHz for IMT-2000 front-end receiver using series feedback and resistive decoupling circuit. Series feedback added to the source lead of a GaAs FET keeps the low noise characteristics and drops the input reflection coefficient of a low noise amplifier simultaneously. Also, it increases the stability of the LNA. Resistive decoupling circuit is suitable for input stage matching because a signal at low frequency is dissipated by a resistor in the matching network. The amplifier consists of GaAs FET ATF-10136 for low noise stage and VNA-25 which is internally matched MMIC for high gain stage. The amplifier is fabricated with both the RF circuits and self bias circuit on the Teflon substrate with 3.5 permittivity. The measured results of the LNA which is fabricated using the above design technique are presented more than 30 dB in gain, PldB 17 dB and less than 0.7 dB in noise figure, 1.5 in inputㆍoutput SWR(Standing Wave Ratio).

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.376.1-376.1
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• 2014

그래핀은 차세대 2차원 물질로서 지금까지 활발히 연구되어 왔으나 밴드갭이 없기 때문에 전자소자로서의 응용이 매우 제한적이다. 최근에 그래핀을 대체할 수 있는 물질로서 Transition Metal Dichalcogenides (TMDs)가 주목을 받고 있다. 특히, TMDs 중에서 $MoS_2$는 bulk일 때 indirect한 1.2 eV인 밴드 갭을 갖고 있으나, layer가 줄어들면서 direct한 1.8 eV인 밴드갭을 가진다. 국내외 여러 연구 그룹에서 $MoS_2$를 이용하여 제작한 Field Effect Transistor (FET)는 high-$\small{K}$ gate가 산입되지 않은 경우에 on-off ratio와 mobility가 각각 $10^6$와 약 $3cm^2/Vs$로 나타나고 있다. 이와 같이 아주 우수한 전기적, 광학적 특성을 갖는 소자 응용성을 가지고 있다. 최근까지의 연구결과들은 대부분 mechanical exfoliation method (MEM) 로 제작된 $MoS_2$ monolayer를 이용하였으나, 이 방법은 large scale 및 layer controllable에는 적합하지 않다. 본 연구에서는 대면적의 집적회로 응용에 적합한 chemical vapor deposition법을 이용하여 $MoS_2$를 성장하였다. 높은 결정성을 위해 sulphur (powder purity 99.99%)와 molybdenum trioxide(powder purity 99.9%)를 이용하고, Ar 가스 분위기에서 sulphur powder 및 molybdenum trioxide powder를 각각 $130^{\circ}C$ 및 $1000^{\circ}C$로 유지하며 $MoS_2$ 박막을 성장하였다. 성장된 $MoS_2$ 박막은 Atomic force Microscopy (AFM)을 통해 박막의 단차와 roughness을 확인하였다. 또한, X-ray Diffraction (XRD) pattern 분석으로 박막의 결정성을 확인하였으며, Raman Spectroscopy, X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Photoluminescence (PL) 측정으로 광학적 특성을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.127-127
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• 2014

인체 내 소량의 생체성분(혈액, 소변 등)을 감지하는 바이오센서 기술은 질병 진단뿐만 아니라 예방 및 관리로 의료서비스 확대, 개인 맞춤형 진료 및 의료비 감소 효과를 가져올 수 있는 기술이다. 광바이오센서는 광학적인 측정방법을 이용하여 다양한 생화학물질들의 상호 반응을 검출해 낼 수 있는 바이오센서로 현재 활발하게 연구가 진행되고 있다. 광 바이오센서는 생체성분 내에 존재하는 전하를 가진 많은 이온들 및 Salt 농도 등에 영향을 받지 않기 때문에 나노 와이어를 이용한 FET (field-effect transistor)형 바이오센서에 비해 많은 장점을 가지고 있다. 일반적으로 광 바이오센서는 형광물질, 인광물질, 발색물질, 방사선 물질 등의 발광물질을 인식물질에 표지하여 인식물질과 분석물질과의 반응유무를 표지된 발광물질의 광학 신호를 감지하여 분석물질을 검출해내는 표지식 광 바이오센서 기술이 상용화되고 있다. 그러나 이러한 분석 방법은 민감도는 우수하지만 분석 시간이 매우 느리고, 고가의 분석 장비 및 복잡한 제조 공정 등의 단점들을 가지고 있다. 이러한 단점들을 극복하기 위하여 생화학 반응 유무를 표지물질 없이 광학적 방식으로 직접 측정할 수 있는 비표지식 광 바이오센서 기술이 최근 들어 많이 연구되고 있다. 본 논문에서는 광파장 이하의 주기를 가진 주기적 공진 격자 표면에서 일어나는 바이오 항원-항체 반응에 대한 공진 반사 파장을 측정하여 생체성분 내에 존재하는 바이오 항원을 고감도로 검출할 수 있는 비표지식 공진반사광 바이오센서 기술을 소개하고자 한다. 공진반사광 바이오센서를 이용하여 human serum내에 존재하는 심근경색 마커인 troponin I (cTnI), creatine kinase MB (CK-MB), myoglobin (MYO)을 0.1 ng/mL 이하의 농도까지 고감도로 측정할 수 있었다.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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• v.9 no.2
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• pp.146-153
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• 2008

Integrated humidity sensor system with two stages operational amplifier has been designed and fabricated by $0.8{\mu}m$ analog mixed CMOS technology. The system (28 pin and $2mm{\times}4mm$) consisted of Wheatstone-bridge type humidity sensor, resistive type humidity sensor, temperature sensors and operational amplifier for signal amplification and process in one chip. The poly-nitride etch stop process has been tried to form the sensing area as well as trench in a standard CMOS process. This modified technique did not affect the CMOS devices in their essential characteristics and gave an allowance to fabricate the system on same chip by standard process. The operational amplifier showed the stable operation so that unity gain bandwidth was more than 5.46 MHz and slew rate was more than 10 V/uS, respectively. The drain current of n-channel humidity sensitive field effect transistor (HUSFET) increased from 0.54 mA to 0.68 mA as the relative humidity increased from 10 to 70 %RH.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.24 no.12A
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• pp.2002-2007
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• 1999

In this paper, the n-channel poly-Si thin-film transistors (poly-Si TFT's) formed by solid phase crystallization (SPC) on glass were investigated by measuring the electrical properties of poly-Si films, such as I-V characteristics, mobility, leakage current, threshold voltage, and subthreshold slope. It is done to decide to be applied on TFT-LCD with large-size and high density. In n-channel poly-Si TFT with 2, 10, 25$\mu\textrm{m}$ of channel length, the field effect mobilities are 111, 126 and 125 $\textrm{cm}^2$/V-s and leakage currents are 0.6, 0.1, and 0.02 pA/$\mu\textrm{m}$, respectively. Low threshold voltage and subthreshold slope, and good ON-OFF ratio are shown, as well. Thus, the poly-Si TFT’s used by SPC are expected to be applied on TFT-LCD with large-size and high density, which can integrate display panel and peripheral circuit on a large glass substrate.