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- 저자 : 홍성철(Songcheol Hong) (검색결과 6 건)
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CMOS 공정 기반의 X-대역 위상 배열 시스템용 다기능 집적 회로 설계
구본현(Bon-Hyun Ku),홍성철(Songcheol Hong) 大韓電子工學會 2009 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.46 No.12
X-대역의 위상 배열 시스템에 응용 가능한 전력 증폭기, 6-bit 위상 변위기, 6-bit 디지털 감쇠기 및 SPDT 송수신 스위치를 각각 설계 및 측정하였다. 모든 회로는 CM°S 0.18 um 공정을 사용하여 구현되었다. 전력 증폭기는 2-단 차동 및 casc°de 구조를 가지며, 20 ㏈m 의 P1㏈, 19 %의 PAE 의 성능을 8-11 ㎓ 주파수 대역에서 보였다. 6-bit 위상 변위기는 Embedded switched filter 구조를 가지며, 스위치용 nM°S 트랜지스터 및 마이크로스트립 선로로 인덕턴스를 구현하였다, 360° 위상 제어가 가능하며 위상 해상도는 5.6° 이다. 8-11 ㎓ 주파수 대역에서 RMS phase 및 amplitude 오차는 5° 및 0.8 ㏈ 이하이며, 삽입손실은 약 ?15.7 ± 1,1 ㏈ 이다. 6-bit 디지털 감쇠기는 저항 네트워크와 스위치가 결합된 Embedded switched Pi-및 T-구조이며, 위상 배열 시스템에서 요구하는 낮은 통과 위상 변동 특성을 가지는 구조가 적용되었다. 최대 감쇠는 31.5 ㏈ 이며 진폭 해상도는 0.5 ㏈ 이다. 8-11 ㎓ 주파수 대역에서 RMS amplitude 및 phase 오차는 0.4 ㏈ 및 2° 이하이며, 삽입손실은 약 ?10.5 ± 0.8 ㏈ 이다. SPDT 송수신 스위치는 series 및 shunt nM°S 트랜지스터의 쌍으로 구성되었으며 회로의 면적을 최소화하기 위해 1개의 수동 인덕터만으로 SPDT 기능을 구현하였다. 삽입손실은 약 ?1.5 ㏈, 반사손실은 ?15 ㏈ 이하이며, 송수신 격리 특성은 -30 ㏈ 이하이다. 각각의 칩 면적은 1.28 ㎟, 1.9㎟, 0.34 ㎟, 0.02㎟ 이다. For X-band phased array systems, a power amplifier, a 6-bit phase shifter, a 6-bit digital attenuator, and a SPDT transmit/receive (T/R) switch are fabricated and measured. All circuits are demonstrated by using CMOS 0.18 um technology. The power amplifier has 2-stage differential and cascode structures. It provides 1-㏈ gain-compressed output power (P<SUB>1㏈</SUB>) of 20 ㏈m and power-added-efficiency (PAE) of 19 % at 8-11 ㎓ frequencies. The 6-bit phase shifter utilizes embedded switched filter structure which consists of nMOS transistors as a switch and meandered microstrip lines for desired inductances. It has 360o phase-control range and 5.6o phase resolution. At 8-11 ㎓ frequencies, it has RMS phase and amplitude errors are below 5o and 0.8 ㏈, and insertion loss of ?15.7 ± 1,1 ㏈. The 6-bit digital attenuator is comprised of embedded switched Pi-and T-type attenuators resistive networks and nMOS switches and employes compensation circuits for low insertion phase variation. It has max. attenuation of 31.5 ㏈ and 0.5 ㏈ amplitude resolution. Its RMS amplitude and phase errors are below 0.4 ㏈ and 2o at 8-11 ㎓ frequencies, and insertion loss is ?10.5 ± 0.8 ㏈. The SPDT T/R switch has series and shunt transistor pairs on transmit and receive path, and only one inductance to reduce chip area. It shows insertion loss of -1.5 ㏈, return loss below -15 ㏈, and isolation about -30 ㏈. The fabricated chip areas are 1.28 ㎟, 1.9㎟, 0.34 ㎟, 0.02㎟, respectively.
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110 ㎓까지 CMOS 트렌지스터 평가를 위한 mTRL 교정 표준기 설계 및 특성 임피던스 추출법
구현지(Hyunji Koo),홍영표(Young-Pyo Hong),이승경(Seunggyung Lee),홍성철(Songcheol Hong),김완식(Wansik Kim),김소수(Sosu Kim) 한국전자파학회 2019 한국전자파학회논문지 Vol.30 No.12
본 논문에서는 칩 상에서 multi-line THRU-REFLECT-LINE(mTRL) 교정을 이용 시, 전파상수법을 기초로 한 LINE 표준기의 특성 임피던스 획득 방식의 정확성을 높이기 위한 방법을 제안하였다. 이 방식은 전파상수 법에서 필요한 단위길이 당 캐패시턴스를 전자기 시뮬레이션을 이용하여 구할 때, 기본 기판 정보를 이용하지 않고 mTRL 교정으로 얻은 전파상수 측정값과 근접한 결과를 얻도록 유전 정보를 보정한 기판을 이용함으로써, 정확도를 향상시켰다. 상용 off-chip 임피던스 표준기를 이용한 결과와 저주파수 대역에서 비교하여 개선되었음을 검증하였다. 또한, 밀리미터파 대역에서 이용되었던 시뮬레이션 결과만으로 특성 임피던스를 얻는 방식을 함께 비교하였고, 전파상수의 측정값을 이용하는 전파상수법이 칩 상의 특성 임피던스를 구하는 데 적합함을 보였다. 최종적으로 CMOS 28 ㎚ 공정을 이용해서 제작한 트렌지스터의 고유특성을 110 ㎓까지 추출하였고, 사용한 특성 임피던스에 따른 결과 값을 비교하였다. In this study, we propose a method for improving the accuracy of the characteristic impedance extraction method of line standards when using multiline thru-reflect-line(mTRL) calibration on chips based on the propagation constant method. This method uses a substrate with corrected dielectric properties to obtain a result that is close to the value of the measured propagation constant, which is obtained by mTRL calibration without using basic substrate information when determining the capacitance per unit length using electromagnetic simulation. We observed a slight improvement in the accuracy of the proposed method. This improvement was verified by comparing the results with a commercial off-chip impedance standard in a low-frequency band. In addition, we compared the method of obtaining the characteristic impedance only with the electromagnetic simulation results and demonstrated the accuracy limit of the low-frequency band using this method. Finally, the intrinsic characteristics of transistors were determined using a fabricated complementary metal-oxide-semiconductor transistor.
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1×8배열, 7.8 ㎛ 최대반응 GaAs / AlGaAs 양자우물 적외선 검출기
박은영(Eunyoung Park),최정우(Jeong-woo Choe),노삼규(Sam-Kyu Noh),최우석(Woo-seok Choi),박승한(Seung-Han Park),조태희(Taehee Cho),홍성철(Songcheol Hong),오병성(Byungsung O),이승주(Seung-Joo Lee) 한국광학회 1998 한국광학회지 Vol.9 No.6
장파장영역의 적외선 검출을 위해 구속-비구속 상태간 전이를 이용한 GaAs/AlGaAs 이종접합 다중양자우물구조형태 검출기를 제작하여 전기적, 광학적 특성을 살펴보았다. 시료는 MBE를 이용하여 SI-GaAs(100) 기판 위에 장벽 500 Å, 폭 40 Å의 양자우물구조를 25층 성장시켰으며, Al의 몰분율은 0.28로 하였고 우물의 중심부 20 Å은 2×10^(18)㎝-³의 농도로 Si n-도핑을 하였다. 200×200 ㎛² 면적의 사각형 화소가 되도록 시료를 식각한 후 Au/Ge로 전극을 붙여 1×8 검출기 배열을 제작하였다. 10K의 온도에서 적외선 광원에 대한 광특성을 조사한 결과 1차원으로 배열한 8개의 단일소자 모두 7.8 ㎛파장에서 최대반응을 보였으며 검출률(D*)은 최대 4.9×10^9 ㎝ √㎐/W이었다. We fabricated 1×8 array of GaAs/AlGaAs quantum well infrared photodetectors for the long wavelength infrared detection which is based on the bound-to-continuum intersubband transition, and characterized its electrical and optical properties. The device was grown on SI-GaAs(100) by the molecular beam epitaxy and consisted of 25 period of 40 Å GaAs well and 500 Å Al_(0.28)Ga_(0.72)As barrier. To reduce the possibility of interface states only the center 20 Å of the well was doped with Si (N_D=2×10^(18)㎝-³). We etched the sample to make square mesas of 200×200 ㎛² and made an ohmic contact on each pixel with Au/Ge. Current-voltage characteristics and photo response spectrum of each detector reveal that the array was highly uniform and stable. The spectral responsivity and the detectivity D* were measured to be 180,260 V/W and 4.9×10^9 ㎝ √㎐/W respectively at the peak wavelength of λ = 7.8 ㎛ and at T = 10 K.
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