KR20240047083A - 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
접지층에 배열되는 복수의 단위셀을 포함하는 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나로서, 각 단위셀은, 접지층 상에 P극과 N극이 형성되어 인가되는 전압에 따라 커패시터 및 저항으로 등가화되는 PN층; PN층 상에 형성되고, PN층에 전압을 인가하여 접지층과의 전압차를 발생시키는 바이어스층; 바이어스층 상에 형성되는 절연층; 및 절연층 상에 형성되고, 목표 주파수에서 동작하는 공진 구조로 형성되어 신호를 수신하는 수신 안테나층; 을 포함하고, PN층에 인가되는 전압에 따라 각 단위셀의 동작을 제어한다. 이에 따라, 5G/6G 통신의 음영 지역을 개선하고 통신 성능을 향상시킬 수 있는 안테나 및 표면을 저비용으로 제작할 수 있다.
Description
본 발명은 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광 공정 기술을 안테나 및 재구성 가능한 지능형 표면(RIS) 제작에 적용하여 밀리미터파 및 테라헤르츠 대역의 주파수를 사용하는 5G/6G 통신의 음영지역 개선 및 통신 성능 향상을 위한 기술이다.
28 GHz 이상의 주파수를 사용하는 통신의 경우 넓은 대역폭 확보가 가능하여 다량의 정보를 주고받을 수 있으므로, 5G/6G 통신 주파수로 많은 각광을 받고 있다.
그러나, 초고주파 특성으로 인한 경로 손실이 매우 커서 하나의 기지국이 넓은 범위의 통신을 보장하지 못할 뿐만 아니라, 건물과 같은 장애물의 투과가 어려워 통신 성능을 보장하지 못하는 문제가 존재한다.
이를 개선하기 위해 고이득을 바탕으로 원하는 방향으로 전자기파를 보내는 빔포밍 기술의 구현이 가능한 지능형 안테나 및 표면에 대한 연구가 많이 진행되고 있다.
특히 재구성 가능한 소자의 후보로 액정(Liquid crystal), PIN 다이오드(diode), 버랙터(varactor) 및 CMOS MMIC와 같은 다양한 물질 및 소자가 제시되었으나 동작 속도 및 가격 측면에서 5G/6G 통신을 위한 안테나 및 표면으로 사용되기에는 많은 제약이 존재한다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 접지층에 배열되는 복수의 단위셀을 포함하는 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나로서, 각 단위셀은, 접지층 상에 P극과 N극이 형성되어 인가되는 전압에 따라 커패시터 및 저항으로 등가화되는 PN층; PN층 상에 형성되고, PN층에 전압을 인가하여 접지층과의 전압차를 발생시키는 바이어스층; 바이어스층 상에 형성되는 절연층; 및 절연층 상에 형성되고, 목표 주파수에서 동작하는 공진 구조로 형성되어 신호를 수신하는 수신 안테나층; 을 포함하고, PN층에 인가되는 전압에 따라 각 단위셀의 동작을 제어한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나는, 각 단위셀에서 신호에 대응하는 반사파의 위상과 크기를 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, PN층은, 다이오드로 동작하여 순방향 전압이 인가되는 경우 저항으로 등가화되고, 역방향 전압이 인가되는 경우 커패시터로 등가화될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, PN층은, 커패시터로 등가화되는 경우 인가되는 전압에 따라 커패시턴스가 변화하는 버랙터로 기능할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, PN층은, 하나의 층에 P극과 N극이 이격되어 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, PN층은, 두 개의 층에 P극과 N극이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, PN층은, P극과 N극이 패터닝되어 형성될 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나의 제조 방법은, 태양광 공정 기술을 이용하여 세척한 웨이퍼 상에 PN 도핑(doping)을 위한 이온 이행(Ion implementation)을 수행하여 PN층을 형성하는 단계; PN층 상에 접촉 인쇄(contact printing)를 통해 바이어스층을 형성하는 단계; 포토레지스트(photoresist) 공정을 통해 절연층을 형성하는 단계;를 포함한다.
이와 같은 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나에 따르면, 5G/6G 통신의 음영 지역을 개선하고 통신 성능을 향상시킬 수 있으며, 태양광 공정 기술을 바탕으로 고성능의 안테나 및 표면 설계가 가능하고 동시에 저비용으로 양산할 수 있다.
본 발명은 5G/6G 통신을 위한 저비용 및 고성능 지능형 안테나 및 표면을 설계하기 위해 태양광 반도체 공정 과정을 도입하여 PIN 다이오드를 형성한다. 이에 따라, 전자기적 에너지를 모으거나 신호를 원하는 방향으로 조향 가능한 빔포밍 기술을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 안테나 및 표면은 도핑 영역 및 농도를 태양광 반도체 기술을 통해 구현하여 기존 상용 다이오드 및 CMOS 칩에 비해 저비용으로 설계가 가능하며, 동시에 설계 자유도의 확보를 통해 고성능 안테나 제작을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나의 단위셀의 분해도이다.
도 3은 도 2의 단위셀을 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 도 2의 단위셀의 단면도이다.
도 5는 도 2의 단위셀의 온/오프 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나의 단위셀의 분해도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나의 단위셀의 분해도이다.
도 8은 본 발명에 따른 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나에서 다이오드 온/오프에 따른 응답 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나 제조 방법의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나의 단위셀의 분해도이다.
도 3은 도 2의 단위셀을 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 도 2의 단위셀의 단면도이다.
도 5는 도 2의 단위셀의 온/오프 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나의 단위셀의 분해도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나의 단위셀의 분해도이다.
도 8은 본 발명에 따른 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나에서 다이오드 온/오프에 따른 응답 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나 제조 방법의 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성요소들과 다른 소자 또는 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용 시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 따른 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나(1, 이하 안테나)는 5G/6G 통신을 위해 저비용 및 고성능 지능형 안테나 및 표면을 설계하기 위해 태양광 반도체 공정 과정을 통해 PIN 다이오드를 형성하여 입사된 신호 또는 입사파의 에너지를 저장하거나 원하는 방향으로의 조향을 가능하게 하는 빔포밍 기술을 구현한다.
상기 안테나(1)는 특정 고주파 대역의 전자기적 에너지를 원하는 방향으로 조향하는 재구성 가능한 지능형 표면(RIS)을 적용하여 설계된다. 상기 안테나(1)는 외부의 컴퓨팅 장치 및 바이어스 제어부와 연결될 수 있다.
상기 안테나(1)는 배열된 복수의 단위셀(10)들을 포함하며, 각 단위셀(10)은 인가되는 전압에 따라 독립적으로 제어 가능하다. 복수의 단위셀(10)은 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나의 단위셀의 분해도이며, 도 3은 도 2의 단위셀을 설명하기 위한 평면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단위셀(10)은 기판(110) 및 접지층(130)에 상에 배열된다. 상기 기판(110)은 실리콘 웨이퍼일 수 있으며, 상기 접지층(130)은 SiO2로 구성될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 기판(110) 및 상기 접지층(130)은 복수의 단위셀(10)들에 단일의 공통 기판일 수 있다. 그러나, 이와 다르게 복수 개이거나 패터닝될 수 있다.
각 단위셀(10)은 상기 접지층(130) 상에 형성되는 PN층(140), 바이어스층(150), 절연층(170) 및 수신 안테나층(190)을 포함한다.
상기 수신 안테나층(190)은 금속으로 이루어져 있으며 목표 주파수에서의 동작을 원활하게 하기 위해 여러 공진을 만들 수 있는 공진 구조로 설계되어 있다. 또한, 외부로부터 입력되는 신호를 상기 PN층(140)에 저손실로 전달하기 위한 최적화 구조를 가질 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 상기 수신 안테나층(190)은 예시적인 구조를 도시하였으며, 필요에 따른 공진 구조로 설계 가능하다.
상기 절연층(170)은 포토레지스트(photoresist) 등의 절연 물질로 형성되어 상기 수신 안테나층(190)과 상기 바이어스층(150)의 직접적인 접촉을 막아 전기적으로 연결되지 않게 한다.
상기 절연층(170)은 역시 상기 수신 안테나층(190)과 함께 설계되어 외부에서부터 들어온 신호를 저손실로 상기 PN층(140)로 전달하기 위한 구조로 이루어져 있다.
상기 바이어스층(150)은 상기 PN층(140)의 제어를 위한 전극으로, P극과 N극에 직접적으로 접촉하여 외부에서 전위차를 가해 상기 PN층(140)의 제어를 가능하게 한다. 도시하지는 않았으나, 상기 바이어스층(150)은 전압을 인가하기 위한 바이어스 포트가 생성될 수 있다.
또한, 상기 바이어스층(150)은 P극과 N극에 각각 독립적으로 전원을 인가할 수 있게 하기 위해 포토레지스트 및 유전 물질을 금속 사이에 추가하여 각 메탈은 전기적으로 연결이 되어있지 않도록 설계할 수 있다.
상기 PN층(140)은 태양광 공정 기술을 통해 P와 N이 실리콘에 도핑(doping)되어 PIN 다이오드를 형성하는 층이다. 상기 바이어스층(150)으로부터 인가된 전위에 따라 상기 PN층(140)은 온/오프(On/Off) 동작을 하게 되는데 이 때, 다이오드가 온 상태(ON state)일 경우 저항으로 등가화되며 오프 상태(Off state)의 경우 커패시터로 등가화 된다.
따라서, 각 단위셀(10)은 다이오드의 동작에 따라 신호의 위상을 제어 가능하게 할 수 있다. 또한, 온/오프의 동작뿐만 아니라 오프 상태에서 가해주는 전압에 따라 커패시터의 커패시턴스 값을 변화시킬 수 있다. 이에 따라, 단순한 온/오프 비트(bit) 제어가 아닌 전압에 따른 연속적인 제어를 가능하게 한다.
도 4는 도 2의 단위셀의 단면도이다. 도 5는 도 2의 단위셀의 온/오프 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에서 상기 PN층(140)의 P극(142)과 N극(141)은 동일층에 형성된다. 또한, PN 도핑 사이에 얇은 실리콘 간격을 두어 PIN 다이오드 형상을 제작하여 좀 더 빠른 반응 속도로 동작을 가능하게 한다.
이하, 도 4 내지 도 6에서 Au라고 표시된 바이어스층(150) 및 절연층(170)은 일 실시예로서 금(Au)라고 도시한 것이며 알루미늄 등의 금속 도체로 대체 가능하다. 또한, SiO2라고 표시된 접지층(130) 및 P극(142)과 N극(141) 사이의 절연층은 실시예로서 도시한 것이며 전기가 흐르지 않는 유전물질로 대체 가능하다.
상기 접지층(130)은 외부에서 들어온 신호가 상기 기판(110) 상으로 빠져나가지 않고, 다시 상기 수신 안테나층(190)과 상기 바이어스층(150)을 통해 반사하게 하기 위한 장애물 역할을 하게 된다.
상기 기판(110)은 실리콘으로 도핑을 하기 위한 에피층(epilayer)으로 사용되며 백그라인딩(back grinding) 공정을 통해 최적화 가능하게 설계될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 바이어스층(150)은 상기 PN층(140)이 형성하는 PIN 다이오드를 제어하기 위한 금속 전극이며, 상기 바이어스층(150)으로부터 인가된 전압에 따라 상기 PN층(140)은 다이오드 및 버랙터로 동작이 가능하게 된다.
PIN 다이오드에 순방향 전압을 인가할 경우 다이오드가 온 상태(On state)로 설정되어 저항으로 등가화된다. 이는 전기적으로 단락된 것으로 표현되어 접지(ground) 전위로 모든 전극 및 다이오드가 설정된다.
한편, 역방향 전압을 인가할 경우 오프 상태(Off state)에서 전압에 따라 커패시턴스가 변화하는 버랙터로 등가화 될 수 있다. 따라서, 오프 상태의 다이오드는 전압에 따라 입사된 신호의 크기 및 위상을 변화시킬 수 있어 반사되어 나가는 신호(반사파)의 크기와 위상을 다르게 제어할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나의 단위셀의 분해도이다. 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나의 단위셀의 분해도이다.
도 6과 도 7의 안테나를 구성하는 단위셀은, 도 2의 단위셀(10)과 PN층을 제외하고 실질적으로 동일한 구성에서 진행될 수 있다. 따라서, 도 2의 단위셀(10)과 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략한다.
도 6을 참조하면, 단위셀(30)의 PN층(340)은 별개의 층에 형성되는 P극(342)과 N극(341)으로 형성된다. 도 7을 참조하면, 단위셀(50)의 PN층(540)은 P극(542)과 N극(541)이 별개의 층에 형성되고, 패터닝된다.
도 6과 도 7의의 P극과 N극의 형상은 예시적인 것이며, P극과 N극의 형상에 따라 바이어스층과 절연층의 형상을 변경할 수 있다.
본 발명은 CMOS 공정 기술에서의 시간 및 비용의 절감을 위해 태양광 공정을 사용한다. 일반적인 태양광 공정의 경우 웨이퍼 가공 후 PN 면적을 넓히기 위한 텍스처링(Texturing) 공정 및 후처리 공정을 진행한다. 그 후, 전극 형성을 위한 접촉 인쇄(contact printing) 및 소결(sintering) 과정을 진행해 PN 다이오드를 형성한다.
본 발명의 경우, 비용 절감을 위해 P와 N을 같은 층에 이온(ion)을 이행(implementation) 시켜 확산(diffusion) 절차를 간소화할 수 있다. 일 실시예에서, 수직형이 아닌 수평형으로 다이오드를 구현하여 텍스처링 없이 넓은 면적이 다이오드를 구현할 수 있다(도 2 참조).
또한, 포토레지스트(photoresist) 공정을 통한 SU-8의 절연층을 형성하여 수신 안테나층과 바이어스층의 간격 형성 및 전기적 연결을 방지함과 동시에 넓은 주파수에서 동작을 가능하게 할 수 있다.
도 6 및 도 7의 태양광 반도체 공정 기술을 바탕으로 하는 지능형 안테나 및 표면의 경우, 도 2의 수평형 PIN 다이오드와 달리 다층 PIN 다이오드 형성 및 수직형 PIN 다이오드가 형성된 예시이다.
또한, 동작 주파수 범위를 넓히기 위해 수신 안테나층에서의 구조 또한 변형이 되는 것을 알 수 있으며 각 PIN 다이오드 제어를 위해 바이어스층 또한 기존과 다른 구조를 가짐을 확인할 수 있다.
도 8을 참조하면, 태양광 반도체 공정 기술을 바탕으로한 지능형 안테나 및 표면의 시뮬레이션 결과는 다음과 같다. PIN의 상태(state), 즉, 온/오프(On/Off)에 따라 반사되는 신호의 세기는 비슷하게 유지가 되는 것을 확인할 수 있다.
그와 동시에 반사파 위상 응답은 상태에 따라 변화하는 것을 확인할 수 있고, 이는 PIN 다이오드의 전압 제어를 통해 반사되는 신호의 위상을 제어 가능함을 알 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나 제조 방법의 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 태양광 반도체 공정 기술을 바탕으로한 지능형 안테나 및 표면 제작 과정은 태양광 반도체 공정 기술에 반도체 공정 기술을 추가하여 진행된다.
기존 태양광 반도체 공정인 웨이퍼 세척(wafer cleaning) 및 PN 도핑(doping)을 위한 이온 이행(Ion implementation)과 전극 형성을 위한 Au 증착(deposition) 과정은 동일하게 사용한다.
추가적으로, 전극간의 전기적 연결을 막기 위한 SiO2 증착 및 절연층 형성을 위한 포토레지스트 증착(Photoresist development) 과정이 필요하다. 이는 태양광 반도체 공정 과정에서는 사용되지 않으나 반도체 공정에 널리 사용되며 본 발명의 제작을 위해 추가적으로 필요한 공정 과정이다.
본 발명에서 형성된 태양광 공정 기반의 다이오드는 일반 상용 다이오드에 비해 공정 과정이 단순하고 설계 자유도가 높아 고성능의 시스템을 구현가능하게 할 뿐만 아니라 CMOS 공정에 비해 매우 단순한 공정 과정을 거쳐 형성되어 저비용 및 양산 속도의 향상을 가져올 수 있다.
나아가, 단위셀을 다수 배치하여 어레이(array)로 제작할 경우에도 층별로 제작되는 공정 과정을 통해 제작되므로 어레이 크기에 무관하게 양산 속도를 유지할 수 있다. 또한, 어레이로 제작할 경우 입사하는 파면에 대해 각 단위셀을 바이어스 제어부 기반의 전압 제어를 통해 반사되어 나가는 파면을 제어할 수 있다. 이는 안테나 이득 증가 및 원하는 방향으로의 빔 조향을 가능하게하여 5G/6G 통신의 음영 지역 개선 및 커버리지 대역 증가를 가능하게 한다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 5G/6G 통신의 음영 지역을 개선하고 통신 성능을 향상시킬 수 있으며, 태양광 공정 기술을 바탕으로 고성능의 안테나 및 표면 설계가 가능하고 동시에 저비용으로 양산할 수 있다.
1: 지능형 안테나
10, 30, 50: 단위셀
110, 310, 510: 기판
130, 330, 530: 접지층
140, 340, 540: PN층
141, 341, 541: N극
142, 342, 542: P극
150, 350, 550: 바이어스층
170, 370, 570: 절연층
190, 390, 590: 수신 안테나층
10, 30, 50: 단위셀
110, 310, 510: 기판
130, 330, 530: 접지층
140, 340, 540: PN층
141, 341, 541: N극
142, 342, 542: P극
150, 350, 550: 바이어스층
170, 370, 570: 절연층
190, 390, 590: 수신 안테나층
Claims (8)
- 접지층에 배열되는 복수의 단위셀을 포함하는 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나로서, 각 단위셀은,
접지층 상에 P극과 N극이 형성되어 인가되는 전압에 따라 커패시터 및 저항으로 등가화되는 PN층;
PN층 상에 형성되고, PN층에 전압을 인가하여 접지층과의 전압차를 발생시키는 바이어스층;
바이어스층 상에 형성되는 절연층; 및
절연층 상에 형성되고, 목표 주파수에서 동작하는 공진 구조로 형성되어 신호를 수신하는 수신 안테나층;을 포함하고, PN층에 인가되는 전압에 따라 각 단위셀의 동작을 제어하는, 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나.
- 제1항에 있어서,
각 단위셀에서 신호에 대응하는 반사파의 위상과 크기를 제어하는, 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나.
- 제1항에 있어서, PN층은,
다이오드로 동작하여 순방향 전압이 인가되는 경우 저항으로 등가화되고, 역방향 전압이 인가되는 경우 커패시터로 등가화되는, 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나.
- 제3항에 있어서, PN층은,
커패시터로 등가화되는 경우 인가되는 전압에 따라 커패시턴스가 변화하는 버랙터로 기능하는, 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나.
- 제1항에 있어서, PN층은,
하나의 층에 P극과 N극이 이격되어 형성되는, 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나.
- 제1항에 있어서, PN층은,
두 개의 층에 P극과 N극이 형성되는, 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나.
- 제6항에 있어서, PN층은,
P극과 N극이 패터닝되어 형성된, 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나.
- 태양광 공정 기술을 이용하여 세척한 웨이퍼 상에 PN 도핑(doping)을 위한 이온 이행(Ion implementation)을 수행하여 PN층을 형성하는 단계;
PN층 상에 접촉 인쇄(contact printing)를 통해 바이어스층을 형성하는 단계;
포토레지스트(photoresist) 공정을 통해 절연층을 형성하는 단계;를 포함하여, 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 따른 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나의 제조 방법.
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| KR1020220126285A KR20240047083A (ko) | 2022-10-04 | 2022-10-04 | 태양광 공정 기술을 이용한 지능형 안테나 및 이의 제조 방법 |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN101449203A (zh) | 2006-04-24 | 2009-06-03 | 剑桥实业有限公司 | 液晶器件 |
| KR102127201B1 (ko) | 2018-07-11 | 2020-06-29 | 서울대학교산학협력단 | 특정 각도에서 빔 조향 손실을 보상하기 위한 비선형 메타표면 |
-
2022
- 2022-10-04 KR KR1020220126285A patent/KR20240047083A/ko not_active Application Discontinuation
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