초록 ▼

1. 대면적 고온초전도박막이 지닌 마이크로파 표면저항을 실시간으로 자동측정 할 수 있는 측정 시스템의 시작품을 제작하고 이를 이용하여 2 inch 이상 크기의 마이크로파 소자제작용 대면적 박막 특성의 균일성을 측정함.
- 시작품 제작용 냉각장치 및 측정 probe 설치.
- 시편 이동시 시편 온도의 균일성을 확립할 수 있는 냉각방법 확립.
- 자동측정용 XYZ stage 제작 및 대면적 박막 위에서의 위치제어 기술 확립.
- 자동측정시스템의 개발 및 성능 시험.
2. 송신기용 소자 및 밀리미터파

1. 대면적 고온초전도박막이 지닌 마이크로파 표면저항을 실시간으로 자동측정 할 수 있는 측정 시스템의 시작품을 제작하고 이를 이용하여 2 inch 이상 크기의 마이크로파 소자제작용 대면적 박막 특성의 균일성을 측정함.
- 시작품 제작용 냉각장치 및 측정 probe 설치.
- 시편 이동시 시편 온도의 균일성을 확립할 수 있는 냉각방법 확립.
- 자동측정용 XYZ stage 제작 및 대면적 박막 위에서의 위치제어 기술 확립.
- 자동측정시스템의 개발 및 성능 시험.
2. 송신기용 소자 및 밀리미터파 소자 제작용의 CeO₂-buffered sapphire 기판 위에 제작된 YBCO 박막의 특성 개선 : - 표면저항 < 250 μΩ (10 GHz)
- 표면특성 및 고주파특성이 매우 우수한 송신기 및 밀리미터파 소자 제작용 YBCO 박막의 사파이어 기판 위에의 제작.
3. 송신기용 YBCO 필터 설계 기술 확립.
- 사파이어 기판 위에 제작된 YBCO 박막을 이용한 우수한 특성의 3 차원 구조의 송신기용 소자 설계기술 확립.
4. 조셉슨 접합 배열의 밀리파 수신 특성 및 안테나와 결합된 조셉슨 접합의 밀리파 수신 특성 측정.
- 조셉슨 접합배열과 접합의 밀리파수신 특성 및 자발방출 세기 측정.
5. 사파이어 기판 위에 제작된 YBCO 조셉슨접합기 마이크로파 특성 연구.
- YBCO/사파이어 박막으로 제작된 조셉슨접합의 I-V곡선 측정 및 샤피로 계단 측정.

Abstract ▼

1. Fabrication of a real-time surface resistance measurement system for large high-Tc superconductor films with the diameter of more than 2 inches.
- Set-up of a cryostat for a test measurement system and fabrication of a measurement probe.
- Establishment of a cooling method that enable mai

1. Fabrication of a real-time surface resistance measurement system for large high-Tc superconductor films with the diameter of more than 2 inches.
- Set-up of a cryostat for a test measurement system and fabrication of a measurement probe.
- Establishment of a cooling method that enable maintenance of the homogeneity in the sample temperature during measurements.
- Fabrication of a XYZ stage for an automated measurement system and establishment of a method for position control on a large high-Tc superconductor film.
- Fabrication of an automated measurement system and its performance test.
2. Improvements in the characteristics of YBCO films on sapphire prepared for devices for transmitter modules and mm-wave devices : Goal - Rs less than 250 μΩ at 10 GHz and 60 GHz.
- Fabriation of YBCO films on sapphire with improved surface morphology and microwave properties to be used for making devices for transmitter modules and mm-wave devices.
3. Establishment of designing technologies for YBCO microwave devices for transmitter modules.
- Establishment of designing technologies for devices for transmitter modules based on YBCO films on sapphire.
4. Measurements of the characteristices of mm-wave sensors based on an Josephson junction array combined with an antenna.
- Measurements of the characteristics of Josephson arrays as mm-wave sensors as well as the intensity of their self-radiated signals
5. A study on the microwave characteristics of YBCO Josephson junctions prepared on sapphire substrate.
- Measurements of the I-V characteristics of YBCO Josephson junctions on sapphire including the Shapiro steps.

목차 Contents

• 제1장 서론...20
• 제2장 국내외 기술개발 현황...21
• 제1절. 국내 기술개발 현황...21
• 제 2절. 국외 기술개발 현황...23
• 제3장. 연구개발수행 내용 및 결과...26
• 제 1절. 대면적 고온초전도 YBCO 박막 및 MgB₂박막의 고주파 특성 연구...26
• 1. 대면적 고온초전도 YBCO 박막의 고주파표면저항 자동측정시스템 시작품 제작 및 성능평가...26
• 가. 서론...26
• 나. 실험장치...27
• 다. 요약...48
• 참고문헌...49
• 2. 임계온도가 39 K인 MgB₂박막의 고주파표면저항 측정 연구....51
• 가. 실험 장치 및 방법...51
• 나. 결과...52
• 3. 결론...55
• 제 2절. 위성통신용 마이크로파 수동소자의 설계 및 마이크로파 특성의 최적화 연구...56
• 1. 고온초전도 $YBa_{2}Cu_{3}O_{7_{\delta}$ 박막을 이용한 c-band 용 4-pole cross-coupled microstrip bandpass filter의 제작 및 특성 연구...56
• 가. 서론...56
• 나. 필터의 설계 및 제작...56
• 다. 결과 및 고찰...59
• 라. 결론...62
• 참고문헌...62
• 2. 고온초전도 $YBa_{2}Cu_{3}O_{7_{\delta}}$ 박막과 유전체를 결합한 $TE_{01{\delta}}$ 모드 원통형 cavity 공진기의 마이크로파 특성에 대한 연구...63
• 가. 서론...63
• 나. 이론적 배경...63
• 다. 실험 장치 및 방법...65
• 라. 실험 결과...68
• 마. 요약 및 논의...73
• 참고문헌...74
• 3. 고전력 대역통과 필터(BPF)의 설계...75
• 가. 서론...75
• 나.필터 시뮬레이션...75
• 다. 위성 통신용 대역통과필터(BPF)의 설계...77
• 라. 요약...80
• 참고문헌...80
• 4. Dielectric-loaded 필터의 설계 및 제작...81
• 가. 서론...81
• 나. 유전체 공진기를 이용한 필터의 설계 및 제작...81
• 다. 요약...86
• 참고문헌...86
• 제 3절 밀리미터파 능동소자인 조셉슨 믹서/센서 기초 기술개발...87
• 1. 마이크로파/밀리미터파 측정 시스템 제작...87
• 가. 저온 마이크로파 특성 측정 시스템 구축...87
• 나. 사각형/원형 도파관 삽입용 안테나 설계 및 제작...87
• 다. 믹서 특성 측정용 저온 Chamber 설계...88
• 라. 밀리미터파 센싱/믹서 실험장치 구축...88
• 2. 조셉슨 발진기/믹서/센서 기술 개발...88
• 가. 조셉슨 접합/접합 배열에서 방사하는 자발방출 세기 측정...88
• 나. 조셉슨 접합/접합 배열의 특성을 이용한 시스템 손실 측정...88
• 다. 조셉슨 접합/접합배열과 안테나가 결합된 복합소자 설계...88
• 라. 광대역 안테나가 결합된 조셉슨 접합에서의 마이크로파 특성 측정...92
• 마. 협대역 안테나가 결합된 조셉슨 접합에서의 마이크로파 특성 측정...92
• 바. 조셉슨 접합의 밀리미터파 검지특성 연구...92
• 사. 50 pW 이상의 조셉슨 자발방출 검지세기 측정...93
• 아. 필터의 설계 및 제작...93
• 자. Sapphire 기판 위에 제작된 조셉슨 접합의 밀리미터파 특성 연구...93
• 참고문헌...97
• 제 4절. 사파이어 기판 위에 성장된 고전력 마이크로파 소자용 고온초전도 YBCO 박막의 고주파특성의 최적화 연구...98
• 1. 서론...98
• 2. 실험...100
• 3. 결과 및 논의...103
• 참고문헌...107
• 제 4장 연구개발목표 달성도 및 연구실적...108
• 제 1절. 연구개발목표 달성도...108
• 제 2절. 연구실적 목록...109
• 제5장 연구개발과의 활용계획...114
• 제 1절. 추가연구의 필요성...114
• 제 2절 타연구에의 응용, 기업화 추진방안...114
• 제6장. 참고문헌...116