• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제17권4호
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• pp.196-200
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• 2016

We have developed new electrostatic discharge (ESD) protection devices with, bidirectional flip chip transient voltage suppression. The devices differ in their epitaxial (epi) layers, which were grown by reduced pressure chemical vapor deposition (RPCVD). Their ESD properties were characterized using current-voltage (I-V), capacitance-voltage (C-V) measurement, and ESD analysis, including IEC61000-4-2, surge, and transmission line pulse (TLP) methods. Two BD-FCTVS diodes consisting of either a thick (12 μm) or thin (6 μm), n-Si epi layer showed the same reverse voltage of 8 V, very small reverse current level, and symmetric I-V and C-V curves. The damage found near the corner of the metal pads indicates that the size and shape of the radius governs their failure modes. The BD-FCTVS device made with a thin n- epi layer showed better performance than that made with a thick one in terms of enhancement of the features of ESD robustness, reliability, and protection capability. Therefore, this works confirms that the optimization of device parameters in conjunction with the doping concentration and thickness of epi layers be used to achieve high performance ESD properties.

• 정보처리학회논문지A
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• 제13A권2호
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• pp.101-110
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• 2006

대용량의 데이터 처리가 요구되는 내장형 시스템에서 메모리의 비중은 아주 중요하며, 특히 제한적인 메모리를 최적으로 이용하기 위하여 응용의 특성을 활용하는 온칩(on-chip) 메모리 구조의 설계가 필요하다. 본 논문에서는 멀티미디어 응용을 위한 내장형 시스템에서 저전력을 위하여 작은 용량으로 설계되었으나 우수한 성능을 보이는 데이터 캐쉬(data cache)가 제안된다. 제안되는 캐쉬는 컴파일러의 도움 없이 구조적인 특징과 간단한 동작 메커니즘만을 이용하여 해당 응용의 데이터 지역성(data locality)을 효과적으로 반영할 수 있도록 작은 블록 크기를 지원하는 4KB 용량의 직접사상 캐쉬(direct-mapped cache)와 큰 블록을 지원하는 1KB 용량의 완전연관 버퍼(fully-associative buffer)로 구성되어 진다. 전체 5KB의 작은 캐쉬 용량으로 인한 성능 저하를 보완하기 위하여 멀티미디어 응용의 알고리즘 특성을 기반으로 응용 적응적인 다중 블록 선인출(adaptive multi-block prefetching) 기법과 효과적 블록 필터링(effective block filtering) 기법이 제안되었다 시뮬레이션 결과에 따르면 제안된 5KB 캐쉬는 기존의 16KB 4-way 집합연관 캐쉬와 동등한 성능을 보이면서 소비 전력 면에서는 40% 이상의 감소를 보이고 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.3235-3245
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• 1996

이산스펙트럽(Spread Spectrum) 통신 시스템에 사용되는 DDFS(Direct Digital Frequency Synthesizer)는 짧은 천이시간과 광대역의 특성을 요구하고, 전력소모도 적어야 한다. 이를 위해서 본 연구의 DDFS는 파이프라인 구조의 위상 가산기와 4개의 sine ROM을 병렬로 구성하여, 단일 sine ROM으로 구성된 DDFS에 비해 처리 속도를 4배 개선하였다. 위상 가산기의 위상 잘림으로 나빠지는 스펙트럼 특성은 위상 가산기 구조와 같은 잡음 정형기를 사용하여 보상하였고, 잡음 정형기의 출력 중 상위 8-bit만을 sine ROM의 어드레스로 사용하였다. 각각의 sine ROM은 사인 파형의 대칭성을 이용하여, 0 ~ $\pi$/2 사인 파형의 위상, 진폭 정보를 저장함으로 0 ~ 2$\pi$ 사인 파형의 정보를 갖는 sine ROM에 비해 크기를 크게 줄였고, 어드레스의 상위 2-bit를 제어 비트로 사용하여 2$\pi$의 사인 파형을 조합했다. 입력 클럭을 1/2, 1/4로 분주하여, 1/4 주기의 낮은 클럭 주파수로 대부분의 시스템을 구동하여, 소비 전력을 감소시켰다. DDFS 칩은 $0.8{\mu}$ CMOS 표준 공정의 게이트 어레이 기술을 이용ㅇ하여 구현하였다. 측정 결과 107MHz의 구동 클럭에서 안정하게 동작하였고, 26.7MHz의 최대 출력 주파수를 발생시켰다. 스펙트럼 순수도(Spectral purity)는 -65dBc이며, tuning latency는 55 클럭이다. DDFS칩의 소비 전력은 40MHz의 클럭 입력과 5V 단일 전원을 사용하였을 때 276.5mW이다.

• ETRI Journal
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• 제25권2호
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• pp.65-72
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• 2003

To achieve cost and size reductions, we developed a low cost manufacturing technology for RF substrates and a high performance passive process technology for RF integrated passive devices (IPDs). The fabricated substrate is a conventional 6" Si wafer with a 25${\mu}m$ thick $SiO_2$ surface. This substrate showed a very good insertion loss of 0.03 dB/mm at 4 GHz, including the conductive metal loss, with a 50 ${\Omega}$ coplanar transmission line (W=50${\mu}m$, G=20${\mu}m$). Using benzo cyclo butene (BCB) interlayers and a 10 ${\mu}m$ Cu plating process, we made high Q rectangular and circular spiral inductors on Si that had record maximum quality factors of more than 100. The fabricated inductor library showed a maximum quality factor range of 30-120, depending on geometrical parameters and inductance values of 0.35-35 nH. We also fabricated small RF IPDs on a thick oxide Si substrate for use in handheld phone applications, such as antenna switch modules or front end modules, and high-speed wireless LAN applications. The chip sizes of the wafer-level-packaged RF IPDs and wire-bondable RF IPDs were 1.0-1.5$mm^2$ and 0.8-1.0$mm^2$, respectively. They showed very good insertion loss and RF performances. These substrate and passive process technologies will be widely utilized in hand-held RF modules and systems requiring low cost solutions and strict volumetric efficiencies.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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• pp.654-657
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• 2002

This paper introduces the design and implementation of 40-㎓-band low noise amplifier (LNA) with ultra low gain flatness for wide-band wireless multimedia and satellite communication systems. The 40-㎓-band 4-stage LNA MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit) demonstrates a small signal gain of more than 20 ㏈, an input return loss of 10.3 ㏈, and an output return loss of 16.3 ㏈ for 37$\square$42 ㎓. The gain flatness of the 40-㎓-band 4-stage LNA MMIC was 0.1 ㏈ for 37$\square$42 ㎓. The noise figure of the 40 ㎓-band LNA was simulated to be less than 2.7 dB for 37~42 ㎓. The chip size of the 4-stage LNA MMIC was 3.7${\times}$1.7 $\textrm{mm}^2$.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권6호
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• pp.51-56
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• 2010

본 논문에서는 전압제어위상지연단(Voltage Controlled Delay Line : VCDL)을 이용하여 기존의 위상고정루프와 다른 형태의 위상 지연고정루프(Phase Delay Locked Loop)를 제안 하였다. 이 구조는 기존의 위상고정루프의 2차 또는 3차 루프필터(Loop Filter)를 단하나의 커패시터로 구현하여 넓은 면적을 차지하던 루프필터의 면적을 크게 줄여 전체 칩을 $255{\mu}m$ $\times$ $935.5{\mu}m$ 크기로 집적하였다. 제안된 회로는 1.8V $0.18{\mu}m$ CMOS 공정의 파라미터를 이용하여 HSPICE로 시뮬레이션을 수행하고 회로의 동작을 검증하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제9권4호
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• pp.216-224
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• 2009

The endless scaling down of the semiconductor process made the impact of the power network noise on the performance of the state-of-the-art chip a serious design problem. This paper compares the performances of two popular circuit reduction approaches used to improve the efficiency of power network noise analysis: moment matching-based model order reduction (MOR) and node elimination-based MOR. As the benchmarks, we chose PRIMA and R2Power as the matching-based MOR and the node elimination-based MOR. Experimental results indicate that the accuracy, efficiency, and memory requirement of both methods very strongly depend on the structure of the given circuit, i.e., numbers of the nodes and sources, and the number of moments to preserve for PRIMA. PRIMA has higher accuracy in general, while the error of R2Power is also in the acceptable range. On the other hand, PRIMA has the higher efficiency than R2Power, only when the numbers of nodes and sources are small enough. Otherwise, R2Power clearly outperforms PRIMA in efficiency. In the memory requirement, the memory size of PRIMA increases very quickly as the numbers of nodes, sources, and preserved moments increase.

• Food Science and Biotechnology
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• 제17권5호
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• pp.1038-1046
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• 2008

This study was carried out to develop a small-sized biosensor based on surface plasmon resonance (SPR) for the rapid identification of insecticide residues for food safety. The SPR biosensor module consists of a single 770 nm-light emitting diodes (LED) light source, several optical lenses for transferring light, a hemisphere sensor chip, photo detector, A/D converter, power source, and software for signal processing using a computer. Except for the computer, the size and weight of the sensor module are 150 (L)$\times$70 (W)$\times$120 (H) mm and 828 g, respectively. Validation and application procedures were designed to assess refractive index analysis, affinity properties, sensitivity, linearity, limits of detection, and robustness which includes an analysis of baseline stability and reproducibility of ligand immobilization using carbamate (carbofuran and carbaryl) and organophosphate (cadusafos, ethoprofos, and chlorpyrifos) insecticide residues. With direct binding analysis, insecticide residues were detected at less than the minimum 0.01 ppm and analyzed in less than 100 sec with a good linear relationship. Based on these results, we find that the binding interaction with active target groups in enzymes using the miniaturized SPR biosensor could detect low concentrations which satisfy the maximum residue limits for pesticide tolerance in Korea, Japan, and the USA.

• 한국정보기술응용학회:학술대회논문집
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• 한국정보기술응용학회 2005년도 6th 2005 International Conference on Computers, Communications and System
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• pp.285-288
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• 2005

We propose a novel programmable miniature vision module based on a custom designed analog VLSI (aVLSI) chip. The vision module consists of the optical flow vision sensor embedded with commercial off-the-shelves digital hardware; in our case is the Intel XScale PXA270 processor enforced with a programmable gate array device. The aVLSI sensor provides gray-scale imager data as well as smooth optical flow estimates, thus each pixel gives a triplet of information that can be continuously read out as three independent images. The particular computational architecture of the custom designed sensor, which is fully parallel and also analog, allows for efficient real-time estimations of the smooth optical flow. The Intel XScale PXA270 controls the sensor read-out and furthermore allows, together with the programmable gate array, for additional higher level processing of the intensity image and optical flow data. It also provides the necessary standard interface such that the module can be easily programmed and integrated into different vision systems, or even form a complete stand-alone vision system itself. The low power consumption, small size and flexible interface of the proposed vision module suggests that it could be particularly well suited as a vision system in an autonomous robotics platform and especially well suited for educational projects in the robotic sciences.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권1C호
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• pp.20-25
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• 2006

본 논문에서는 Tree-LDPC 코드의 성능을 scaling 인자를 이용한 min-sum 알고리즘을 사용하여 나타내고, 그때의 water fall 영역에서의 접근 성능은 density evolution 기법을 사용하여 나타낸다. Density evolution 기법을 통하여 얻어진 최적의 scaling 인자를 사용하게 되면 min-sum 알고리즘을 사용하는 Tree-LDPC 코드는 sum-product 알고리즘을 사용했을 때와 비슷한 성능을 나타낼 정도로 상당한 성능 이득을 갖게 되는 반면 sum-product 알고리즘을 사용했을 때보다 복호 복잡도가 훨씬 줄어들게 된다. 작은 인터리버 크기를 갖는 Tree-LDPC 복호기를 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 구현하였다.