• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제13권1호
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• pp.15-21
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• 2013

In this paper, a MEMS tunable capacitor was successfully designed and fabricated using an aluminum nitride film and a gold suspended membrane with two air gap structure for commercial RF applications. Unlike conventional two-parallel-plate tunable capacitors, the proposed tunable capacitor consists of one air suspended top electrode and two fixed bottom electrodes. One fixed and the top movable electrodes form a variable capacitor, while the other one provides necessary electrostatic actuation. The fabricated tunable capacitor exhibited a capacitance tuning range of 375% at 2 GHz, exceeding the theoretical limit of conventional two-parallel-plate tunable capacitors. In case of the contact state, the maximal quality factor was approximately 25 at 1.5 GHz. The developed fabrication process is also compatible with the existing standard IC (integrated circuit) technology, which makes it suitable for on chip intelligent transceivers and radios.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제2권2호
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• pp.102-110
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• 2002

In this paper, we present the fabrication of tunable capacitors and 3-dimensional inductors. This work was related to fabricated 3-dimensional device for need of micro device in developing new intelligence age. This device was fabricated by electroplating used electroplating PR and high-vacuum evaporation of metal. Fabricated micro-inductor is consisted of air-bridge on electroplating rod and electroplated core. Micro-capacitor is consisted of thin metal membrane and electroplated core. Electroplating material is used Cu metal solvent. Air-gap between metal-layers function as almost perfect isolation layer. The most advantage of our micro-inductor and micro-capacitor compared to present device is a possibility that can fabricate on RF MEMS(microelectro-mechanical systems) application with high performance and various function. In this paper, we present the fabrication of tunable capacitors and 3-dimensional inductors. This work was related to fabricated 3-dimensional device for need of micro-device in developing new intelligence age. This device was fabricated by electroplating used electroplating PR and high-vacuum evaporation of metal. Fabricated micro-inductor is consisted of air-bridge on electroplating rod and electroplated core. Micro-capacitor is consisted of thin metal membrane and electroplated core. Electroplating material is used Cu metal solvent. Air-gap between metal-layers function as almost perfect isolation layer. The most advantage of our micro-inductor and micro-capacitor compared to present device is a possibility that can fabricate on RF MEMS application with high performance and various functions.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.613-614
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• 2008

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1992년도 춘계학술발표회
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• pp.82-82
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• 1992

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.157.1-157.1
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• 2013

외부 Ballast Capacitor를 이용한 Voltage Doubler 전원장치를 이용하여 Micro size의 대기압 플라즈마를 발생장치를 개발하였다. 2개의 외부 Capacitor를 병렬로 연결하여 충전한 다음 외부 Capacitor를 직렬로 연결하여 전압을 2배압 시킨 상태에서 방전이 일어나도록 하였다. Capacitor의 충 방전 제어는 Switch Device인 Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT)를 사용하였다. 개발된 대기압 플라즈마는 외부 Capacitor와 인가전압을 독립적으로 변화시킬 수 있기 때문에 방전 시 전류 전압을 독립적으로 제어할 수 있으며 용도에 따라 Glow 방전에서 Arc 방전까지 제어가 가능하다. 본 연구에서는 900 V의 1.22 nF 외부 Capacitor 방전과 400 V의 10 nF 외부 Capacitor 방전을 비교하였다. 방전 시 전압파형과 전류파형은 서로 다르지만 소비된 방전에너지는 340 ${\mu}J$로 동일하다. ICCD camera와 Spectrometer를 이용하여 비교 분석을 실시하였다. 방전 image 및 Optical Emission Spectroscopy 분석을 이용하여 플라즈마의 온도, 밀도 등을 시간적, 공간적으로 분석하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권5호
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• pp.97-105
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• 2008

반도체 공정의 미세화 및 마이크로 시스템 기술의 발전 그리고 소형 무선PAN 및 이동통신 장치들의 급증으로 인하여 전자부품들의 소형화와 직접화에 대한 요구가 지속적으로 증가되고 있다. 본 연구에서는 휴대형 무선PAN 및 이동통신용 전자회로 설계에 다양한 목적으로 널리 사용되고 있는 기저대역의 수동소자들 중 미세 커패시터의 안정성과 전기적 특성을 확보하기 위하여, 유전체인 AIN을 사용하여 MIM구조로 제작된 미세 박막 커패시터 소자의 전기적인 특성을 분석하고 기저대역에서의 성능을 평가한다. 또한 제작된 미세 박막형 커패시터의 용량제어 방법을 제시함으로서 기저대역에서 범용으로 사용할 수 있는 미세 박막 커패시터의 모델을 제시하고자 한다. 또한, 주파수 대역에 따른 MIM구조의 AIN 커패시터 특성을 분석함으로서 향후 임베디드 소자와 집적화를 위한 고정밀의 미세수동 소자로서의 활용방안을 제시하고자한다.

• 센서학회지
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• 제16권2호
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• pp.97-103
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• 2007

Crystallized carbon nitride film that has many stable physical and/or chemical properties has been expected potentially by a new electrical material. However, one of the most significant problems degrading the quality of carbon nitride films is an existence of N-H and C-H bonds from the deposition environment. The possibility of these reactions with hydroxyl group in carbon nitride films, caused by a hydrogen attack, was suggested and proved in our previous reports that this undesired effect could be applied for fabricating micro-humidity sensors. In this study, MIS capacitor and MIM capacitor with $5{\mu}m{\times}5{\mu}m$ meshes were fabricated. As an insulator, carbon nitride film was deposited on a $Si_{3}N_{4}/SiO_{2}/Si$ substrate using reactive magnetron sputtering system, and its dielectric constant, C-V characteristics and humidity sensing properties were investigated. The fabricated humidity sensors showed a linearity in the humidity range of 0 %RH to 80 %RH. These results reveal that MIS and MIM $CN_{X}$ capacitive humidity sensors can be used for Si based micro-humidity sensors.

• 공업화학
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• 제20권4호
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• pp.396-401
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• 2009

전기이중층 캐패시터의 성능향상을 위한 전극물질로서 resorcinol-formaldehyde수지를 탄소원으로 사용하여 meso-pore 비율 52~64%의 기공특성을 지니며 직경 $2{\sim}10{\mu}m$의 미세구형 활성탄을 제조하였다. 이 활성탄을 전기이중층에 적용한 결과, meso-pore구조의 미세구형활성탄은 전하전달저항의 저감 및 충방전율 수용능력 향상에 효과적인 영향을 나타내어 전기이중층 캐패시터의 성능향상을 위한 효과적인 전극물질이 될 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.203-210
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• 2005

IMT2000과 같은 휴대용 무선통신 시스템을 위한 혼성마이크로 동력원에 대한 연구를 수행하였다. 혼성마이크로 동력원은 태양전지, 슈퍼커패시터, 리튬이온 전지로 이루어져 있다. 주기적인 펄스성 부하에 대응하기 위하여, 슈퍼 커패시터가 리튬이온 전지와 병렬로 연결되어 펄스전류를 흡수한다. 태양전지는 배터리에 전류를 공금하며, 최대전력점에서 동작하도록 제어된다. 펄스성 부하에도 적용될 수 있는 최대전력점 추적기법이 소개되며, 실험을 통해서 완벽한 추적성능을 입증하였다. 혼성마이크로 동력원들 간의 매칭을 위한 제어기 설계 기법이 제시되며, 실험을 통해 성능을 입증하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.490-490
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• 2012

Ballast capacitor에 저장된 에너지로 방전 에너지를 조절할 수 있는 방전장치를 개발하였다. 본 연구에서는 ballast capacitor의 용량을 조절하여 micro-size의 아크 플라즈마를 발생시켰으며, 용량변화에 따른 플라즈마의 온도를 측정하였다. 또한 ICCD camera를 이용하여 ballast capacitor의 용량변화에 따른 cathode의 변화를 관찰하였다. Optical Emission Spectroscopy를 통하여 플라즈마의 광학적 특성을 분석하였다. 마이크로 아크 방전의 주파수를 높이기 위하여 switching device를 병렬로 연결하여 아크 플라즈마를 구동시켰으며, 발생된 마이크로 아크 플라즈마는 정밀방전 가공에 응용되었다. 본 연구는 2011년도 지식경제부의 재원으로 한국에너지 기술평가원(KETEP)의 지원을 받아 수행한 연구 과제입니다(No. 20104010100670).