내 신청현황
종류	모집공고명	진행상태
신청내용이 없습니다.

첨단기술정보

home
알림마당
과학기술정보분석
첨단기술정보

dc SQUID를 이용한 고주파 증폭기

전문가 제언: ○ 초전도체의 전자공학 응용은 주로 조셉슨접합(Josephson junction)을 이용한다. 조셉슨접합 자체를 각종 전자소자로 사용할 수도 있으나 가장 흔히 사용되는 예가 조셉슨접합을 초전도체로 연결한 루프형태의 초전도양자간섭소자(SQUID)이다.

○ SQUID에는 하나의 조셉슨접합을 사용하는 dc SQUID와 두 개의 접합을 사용하는 rf SQUID가 있다. 두 종류 모두 민감한 자속검출기이다. 감도는 지구자기장의 1백억 분의 1 정도를 검출할 수 있는 수준이다. 인간의 뇌와 심장의 운동을 자기적으로 측정하는 생체자기학, 중력파의 측정 등이 대표적인 응용 예이다.

○ 이 논문은 dc SQUID를 이용한 고주파(radio-frequency)와 마이크로파 증폭기 개발의 현황을 소개한다. 생체자기학이나 중력파 측정 등은 저주파에서 이뤄지는 반면에 rf 증폭기에서는 빠른 자속변화에 대응할 수 있는 속도와 충분한 동작범위(dynamic range)도 필요하다.

○ 현재 개발된 dc SQUID를 이용한 rf 증폭기는 1㎓ 이하에서 반도체 증폭기와 비교하여 월등한 잡음온도 특성과 낮은 전력소실을 가진다. 액시온(axion) 검출, 양자컴퓨터의 기본소자인 큐빗의 감지 등에 유용할 것이다.

○ SQUID 증폭기는 주로 저온초전도체를 사용하여 박막으로 제작되며 액체 헬륨 온도(4.2K)에서 사용한다. 기존의 반도체 공정을 이용할 수 있으며 현재 개발 중인 여러 나노기술과의 융합도 쉽게 이뤄질 수 있으므로 앞으로 다양한 응용이 가능할 것이다. 고온초전도체(HTS) SQUID도 개발되고 있으며 새로운 응용이 창출될 수도 있다.

○ 국내에서는 저온 전자공학의 기초라고 할 수 있는 조셉슨접합연구가 아주 미미하다. 표준연에서 전압측정표준을 확립하기 위한 어레이형 조셉슨 소자와 생체자기연구용 다채널 SQUID 자력계가 개발되어 이 분야는 세계적 수준이다. 여러 대학과 기업에서 SQUID를 비롯한 저온 전자공학에 관심을 가져야 할 시점이다.

저자: Muck M and McDermott R
자료유형: 학술정보