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Terahertz monolithic imagers adopting a VCO-based signal processing = VCO 기반 신호처리를 적용한 테라헤르츠 단일칩 이미저
서명 / 저자 Terahertz monolithic imagers adopting a VCO-based signal processing = VCO 기반 신호처리를 적용한 테라헤르츠 단일칩 이미저 / Suna Kim.
저자명 Kim, Suna ; 김선아
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2016].
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DEE 16084

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초록정보

In this dissertation, MOSFET characteristics for terahertz (THz) detector application is analyzed to predict the THz responsivity, and is verified by SPICE simulation and 300 GHz on-wafer measurement. The analysis of THz responsivity and noise equivalent power (NEP) depending on the channel dimension and source/drain junction area of the MOSFET detector as well as on the frequency can provide a useful reference for the design of THz detectors. Also, a new architecture of THz imager adopting a VCO-based signal processing is proposed, and 0.5/1.5 THz array imagers are implemented in a 65 nm CMOS. The proposed THz imager architecture presents high signal-to-noise ratio performance, which results in about hundred times enhanced NEP and noise equivalent temperature difference (NETD) compare to previously reported THz imagers. Consequently, a high resolution THz image is obtained by monolithically implemented imager without requiring any external highly sensitive equipment.

이 논문에서는 테라헤르츠 검출기로서의 모스펫 특성을 분석하여 테라헤르츠 반응도를 예측하고 스파이스 시뮬레이션 및 300 GHz 웨이퍼 상 측정으로 검증하였다. 모스펫 검출기의 채널 크기와 소스/드레인 면적 및 주파수에 따른 테라헤르츠 반응도와 잡음등가전력 분석 결과를 이용해 최고의 성능을 갖는 모스펫 검출기를 설계할 수 있다. 또한 모스펫 검출기를 포함하는 테라헤르츠 이미징용 수신기(이미저)를 개발함에 있어 전압제어발진기 기반의 신호처리를 적용한 새로운 아키텍처를 제안하고, 65 nm CMOS 공정을 이용해 0.5/1.5 THz에서 동작하는 다중픽셀 이미저를 제작하였다. 제안한 테라헤르츠 이미저 구조는 신호대잡음비 성능이 뛰어나 기존의 테라헤르츠 이미저보다 100배가량 향상된 시스템 잡음등가전력 및 잡음등가온도차를 보였으며, 그에 따라 지금까지 외부의 고감도 장비를 이용해야만 얻을 수 있던 고해상도의 테라헤르츠 이미지를 단일칩으로 구현된 이미저만으로 획득하였다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {DEE 16084
형태사항 vii, 70 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 김선아
지도교수의 영문표기 : Sang-Gug Lee
지도교수의 한글표기 : 이상국
학위논문 학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 전기및전자공학부,
서지주기 References : p. 63-65
주제 Terahertz detector
MOSFET power detector
plasma wave detector
distributed channel model
terahertz imaging
noise equivalent power
noise equivalent temperature difference
테라헤르츠 검출기
모스펫 전력 검출기
플라즈마파 검출기
채널 분포 모델
테라헤르츠 이미징
잡음등가전력
잡음등가온도차
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