연구기관소개
1999년 7월 한국과학재단의 우수연구센터(ERC)로 지정되어 9월에 설립된 본 센터는 "21세기 정보화 사회를 주도할 밀리미터파 대역의 신기술 확보"를 목표로 하여 참여 교수진과 센터 전임 연구원 그리고 대학원생들이 합심하여 새로운 첨단 기술의 창출을 위해 총력을 다하고 있다.
밀리미터파신기술연구센터는 100 ㎓ 대역의 MIMIC(Millimeter-wave Monolithic Integrated Circuits)기반 무선통신 부품 및 모듈의 개발과 무선통신 시스템의 응용기술 연구를 최종 목표로 한다. 이를 위하여 본 센터에서는 3개의 총괄과제 전문 연구팀을 구성하여 상호간에 유기적인 협조체제를 유지하면서 연구 결과물의 공유 및 산업체 기술 이전을 위한 활동을 지속적으로 전개하며, 전문인력을 양성한다. 또한, 밀리미터파용 MIMIC 전력 증폭기, 저잡음 증폭기, 주파수 혼합기, 발진기, 안테나 및 기타 수동소자와 무선통신 시스템 등과 관련된 선도적 신기술을 산업화함으로써 본 연구센터의 자립기반 구축을 목표로 한다
연구내용
1. 제1총괄과제 : 밀리미터파 Front-end 집적화 연구
제 1 총괄과제에서는 제 2 총괄과제에서 개발된 MIMIC용 저잡음 및 고출력 능동소자 라이브러리 를 이용하여 MIMIC를 설계한다. 제 1 세부과제에서 개발된 MIMIC는 제 2 세부과제에서 연구 개 발된 본딩 방법과 모듈설계 및 제작기술을 바탕으로 Front-end 단을 모듈화 한다.
2. 제2총괄과제 : 밀리미터파 신소자 개발
제 2 총괄과제에서는 MIMIC용 저잡음 및 고출력 능동소자를 개발하고, 이를 기반으로 한 MIMIC 라이브러리 개발과 안정된 소자공정 기술을 확보한다. 초기 단계에서 축적된 기술을 바탕으로 중기와 말기 단계에서 sub-0.1 ㎛ GaAs 기반 HEMT 기술과 점차 InP 계열의 HEMT를 병행 연구하여, 최종목표인 100 ㎓ MIMIC에 적합한 극미세구조 HEMT 기술을 개발한다. 최종적으로 개발할 능동소자는 게이트 길이가 0.05 ㎛급 극초미세 HEMT (High Electron Mobility Transistor)로서 전자빔 노광 장비를 이용하여 안정적이고 재현성 높은 저저항 Γ-형 게이트 공정기술을 확보한다. 또한, 중기에서는 60 ㎓ MIMIC 제작을 위한 라이브러리를 안정화 하며, 100 ㎓ MIMIC 소자 개발은 중기 단계에서 선행 연구를 수행하여 말기 단계의 성숙된 MIMIC 연구로 발전시키고, 이를 위하여 sub-0.1 ㎛ 게이트 형성 기술을 GaAs 기판을 통하여 점진적으로 InP 기판으로의 연구 발전 방향 전환을 모색한다.
또한 2 총괄과제 내의 1 세부 및 2 세부와의 유기적 협력 하에, 3 세부 과제에서는 개발된 소자의 데이타를 최대한 활용하여 MIMIC 모델링 및 이를 위한 측정 셋업 연구를 수행한다. 이러한 모델링 결과는 바로 공정개발 및 신소자 개발에 피드백하여 소자의 특성개선에 반영될 수 있도록 한다. 또한, 제 1총괄 과제의 설계 연구팀에도 라이브러리 및 모델링 및 연구결과를 제공하여 개선된 소자 특성 및 모델이 효율적인 MIMIC 및 모듈 설계에 반영될 수 있도록 한다.
3. 제3총괄과제 : 밀리미터파 MEMS 연구
무선통신에서 사용되는 송수신기는 수많은 요소들로 구성되는데 이들 중 많은 수의 수동소자 및 부품들은 기존의 반도체 공정으로는 제작이 어려워, 별도 공정으로 제작되어 보드 레벨에서 능동부품 (IC 혹은 MMIC)들과 조립되는 실정이다. 이들 부품들이 송수신기의 소형화 및 경량화를 막는 가장 큰 장애요소인데, MEMS 기술을 이용하면 공진기, 여파기, 안테나, 스위치, 전송선 등 대부분의 수동부품들을 소형화, 경량화, 집적화 시킬 수 있을 것으로 기대되며, 이들을 IC 공정과 유사한 공정으로 제작할 수 있기 때문에 궁극적으로는 단일 칩 송수신기의 개발도 가능할 것으로 전망된다.
제 3 총괄과제에서는 단일 칩 밀리미터파 front-end 구현을 위한 MEMS 기술을 연구한다. 2단계에서는 MEMS 단위공정 기술을 확보하고, 이를 이용하여 60 ㎓ 대 수동부품 중 여파기, 공진기, 안테나 및 전송선 등을 설계, 제작하는 한편, 이들을 제 1 및 제 2 총괄과제에서 개발될 능동부품들과 집적화 할 수 있는 MEMS 기술을 연구한다. 또한 3단계에서 개발할 100 ㎓ 대 수동부품의 선행연구도 일부 수행하도록 한다. 3단계에서는 100 ㎓ 대에서 사용 가능한 여파기, 공진기, 안테나, 전송선 및 스위치 등을 개발하고, 제 1 및 제 2 총괄과제에서 개발될 능동부품들과 함께 단일 칩 밀리미터파 front-end 구현을 위한 MEMS 기술을 연구한다. 또한 다음 세대에서 연구될 140 ㎓ 대 수동부품의 선행연구도 일부 수행할 계획이다
연구성과
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순번 |
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