• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제6권2호
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• pp.129-136
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• 1993

습도 감지소자의 물질 중 이온형의 대표적인 물질인 TiO$_{2}$ 습도 센서와 TiO$_{2}$에 V$_{2}$O$_{5}$를 첨가한 TiO$_{2}$-V$_{2}$O$_{5}$ 세라믹 습도센서를 제작하고 V$_{2}$O$_{5}$함량의 변화, 열처리 온도 및 열처리 시간에 따른 습도감지 특성 및 동작온도에 따른 특성 등을 조사하였으며 XRD와 SEM으로 그 원인을 규명하였다. TiO$_{2}$에 V$_{2}$O$_{5}$를 첨가하면 선형성이 좋아지는 것을 알 수 있었고 제작한 시료 중 V$_{2}$O$_{5}$의 함량이 1mol% 열처리 조건이 1000.deg.C, 1시간인 소자는 동작온도 40.deg.C에서 약 95%의 감도를 나타내었다.

• 센서학회지
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• 제1권2호
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• pp.125-130
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• 1992

습도감지물질로서 PMMA박막을 사용하여 저항형 습도감지소자를 제조하고 그 특성을 조사하였다. PMMA에 DVB를 첨가하여 가교결합을 일으키고 여기에 PVA를 섞어 제조된 습도센서는 상대습도의 증가에 따라 저항의 변화를 나타내었으며, 흡착에 비해 탈착 시 약 3% 미만의 히스테리시스 특성을 나타내었다. 또한 제조된 소자는 좋은 장기안정도를 보였으며, 응답시간은 흡착시에는 약 7분, 탈착시에는 약 5분이었다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제7권5호
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• pp.438-446
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• 1994

인류는 지금 2차석기시대를 맞이하고 있으며 이 시대는 인공으로 만들어지는 돌인 세라믹이 단순히 용기나 도구로 사용되는 것 이외에 정보화사회에 있어서 기술의 관건이 될 지능소자로서 사용되고 있다. 세라믹은 내열성, 내식성, 내마모성이라는 특성으로 인해 많이 이용되어 왔지만 이러한 특성 이외에도 전자적 기능, 광학기능, 화학기능 등 "두뇌"도 우수한 재료라 할 수 있다. 더구나 세라믹은 인간을 대신하여 감지하는 것이 가능한 각종 센서로서도 폭넓게 이용되고 있다. 인간에 있어서 눈, 코, 귀, 혀, 피부 등 오감이 센서이며, 눈은 물체를 식별하는 것으로 빛을 검출하고 귀는 소리를 듣는 것으로 압력과 음파를 검출하고, 코는 냄새로 가스나 온도를 검출하고, 혀는 맛으로 미각을 검출하고, 피부는 촉각에 의한 압력, 온도, 습도를 검출하며, 인간의 오감에 대응되지 않는 것으로 세라믹 센서는 자기장을 감지할 수 있다. 이와같이 센서는 용도에 따라 수많은 센서가 개발되어 그 종류가 대단히 많기 때문에 모든 센서에 대해서 기술한다는 것은 어렵다. 그러므로 여기서는 센서중에서 기본적인 가스센서와 습도센서에 대해 소개하기로 한다. 소개하기로 한다.

• 센서학회지
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• 제7권2호
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• pp.83-89
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• 1998

$TiO_{2-x}$ 박막 습도센서를 스퍼터링법에 의해 제조하고, 스퍼터링 조건과 열처리조건에 따른 습도 감지특성 및 동작온도에 따른 특성 등을 조사하였으며, Auger 전자 분광기와 전자현미경으로 그 원인을 분석하였다. $TiO_{2-x}$ 박막 습도센서는 부임피던스 습도특성을 보였으며, rf power가 200 W, 압력은 50 mTorr 및 기판 온도는 $200^{\circ}C$ 에서 증착하고, $600^{\circ}C$에서 1시간 동안 열처리한 소자의 상대습도 변화에 따른 임피던스 변화는 $0.794\;K{\Omega}/%RH$로 가장 컸으며, 응답 시간은 흡착시 약 2분, 탈착시 약 3분이었다.

• 센서학회지
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• 제4권3호
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• pp.15-21
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• 1995

본 논문은 졸겔법에 의해 $TiO_{2}-V_{2}O_{5}$ 습도센서를 제조하고, 미세구조 및 결정구조를 분석하여 습도감지특성이 뛰어난 최적 제조조건을 찾았다. 그레인 크기는 $Ti^{4+}$ 사이트에 치환되는 $V^{5+}$비에 비례하여 증가하였다. X-선 회절분석 결과, $V_{2}O_{5}$비에 관계없이 $V^{5+}$피크는 확인할 수 없었다. 실험결과로부터 $V_{2}O_{5}$비가 1mol%, 열처리온도가 $700^{\circ}C$일때 가장 우수한 습도감지특성을 나타내었다. 시편의 정전용량은 주파수가 증가할수록 감소하였다.

• 센서학회지
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• 제8권6호
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• pp.434-439
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• 1999

집적형 습도센서를 위해 이중게이트 금속을 증착한 차동형 전계효과 트랜지스터를 제조하고 상대습도에 따른 드레인전류 드리프트특성을 조사하였다. 감지소자와 비감지소자의 전류차를 얻기 위해 두 트랜지스터의 종횡비는 250/50으로 같게 하였다. 제조된 습도감지 전계효과 트랜지스터의 표준화된 드레인전류는 상대습도가 30%에서 90%로 증가함에 따라 0.12에서 0.3으로 증가하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.146-153
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• 2008

본 연구에서는 $0.8{\mu}m$ 아날로그 혼합 CMOS 기술에 의한 2단 연산 증폭기를 가진 집적화된 습도센서 시스템을 설계 및 제작하였다. 시스템은 28핀 및 $2mm{\times}4mm$의 크기를 가졌으며, 휘스톤 브릿지형 습도센서, 저항형 습도센서, 온도센서 및 신호의 증폭과 처리를 위한 연산증폭기를 단일 칩에 구성하였다. 기존의 CMOS 공정에 트렌치형의 감지 영역을 형성하기 위해 폴리-질화 에치 스탑 공정을 시도하였다. 이러한 수정된 기술은 CMOS 소자의 특성에 영향을 주지 않았고, 표준 공정으로 동일 칩 상에 센서와 시스템을 제작할 수 있도록 하였다. 연산증폭기는 이득 폭이 5.46 MHz 이상, 슬루율이 10 V/uS 이상으로 센서를 동작하기에 안정된 특성을 보였다. N형 습도감지 전계효과 트랜지스터의 드레인 전류는 상대습도가 10%에서 70%로 변화할 때 0.54mA에서 0.68 mA로 변화하였다.

• Composites Research
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• 제18권4호
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• pp.21-26
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• 2005

탄소나노튜브 및 탄소나노섬유/에폭시 복합재료의 비파괴 손상감지능 및 응력전달 메카니즘이 전기-미세기계적 실험법을 통하여 조사되었다. 전기-미세기계적 실험법은 균일한 반복하중 하에서 전기저항을 측정함으로써 탄소나노복합재료의 감지반응을 평가하는 것이다. 큰 탄소섬유 부피 분율이 있는 복합재료가 에폭시 자체나 작은 부피 분율에 비하여 매우 큰 인장강도 특성을 보여주었다. 탄소나노섬유 복합재료는 제한된 온도범위 내에서 습도 감지능을 보여주었다. 형상비가 작은 탄소나노섬유 복합재료는 많이 첨가된 부피량에 기인하여 보다 큰 겉보기 탄성계수를 보여 주었다. 열처리된 전기 방사된 PVDF 나노섬유는 증대된 결정화에 기인하여 미처리의 경우보다 큰 기계적 특성을 보여 주었으며, 그 반면에 응력 감지능은 열처리의 경우에 감소를 보여 주었다. 전기 방사된 나노섬유는 또한 응력전달 뿐만 아니라 습도 및 온도에 대한 감지능도 나타내었다. 탄소나노튜브. 탄소나노섬유 및 전기 방사된 PVDF 나노섬유는 나노복합재료의 다기능에 응용할 수 있을 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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• pp.110-110
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• 2000

Sol-Gel법은 산화물 전구체(precursor) 상태인 Sol상태로부터 가수분해, 중, 축합반응을 거쳐 최종적으로 Gel 산화물을 합성하는 방법이며 기존의 세라믹스를 합성할 수 있고 고순도의 균질한 화합물을 용이하게 얻을 수 있는 특징이 있다. 최근 전자부품이 소형, 경량화되는 추세에 따라 전자 세라믹스분야에서도 박막화가 대두되고 있는 가운데 Sol-Gel법은 dipping, spining 및 spray 법등을 이용하여 박막의 제작이 가능하며 CVD, PVD, sputtering 법등과 같은 박막제작에 비하여 장비가 복잡하지 않으면서 제작기법이 간단한 이점을 가지고 있다. 소재면에서 볼 때 TiO2 물질은 물리적, 화학적으로 안정하고 굴절율, 착샐율 및 반사율 등이 우수한 재료로서 세라믹스 콘센서, 압전소자, 습도센서와 가스센서분야등에 있어서 중요한 위치를 점하고 있어서 연구자들에게 많은 관심을 가지게 하였다. 본 연구에서는 Sol-Gel법에 의해 TiO2 Sol을 합성한 후 dipping 법으로 박막을 제작하고 박막의 전기전도 특성 및 습도센서소재로의 개발을 위해 습도감지특성에 주목하였고 경시변화로 인해 생성된 Gel powder의 물성에 대해서도 검토하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1898-1899
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• 2005

반도체 집적회로 공정에서 사용되는 폴리이미드 포토레지스트(P12723, Dupont)를 감습막으로 사용하는 마이크로 습도센서 소자를 제작하였다. 마이크로 습도센서는 실리콘 웨이퍼 기판 위에 $SiO_2$ 박막을 건식열산화 공정으로 제작하고, Al 박막을 포토리소그라피 공정으로 패터닝 한 IDT (Interdigital Transducer)를 전극 위에 폴리이미드 포토레지스트를 공정변수를 다양하게 조절하면서 감습막으로 제작하였다. 폴리이미드 감습막은 스핀코팅법으로 제작하였으며, 회전수를 조절하여 두께를 변화시켰다. 완성된 마이크로 습도센서 소자의 상대습도 변화$(10{\sim}90% RH)$에 따른 정전용량 값 변화를 항온항습조 내에서 다양한 온도에서 HP4192A Impedance Analyzer를 사용하여 조사함으로써, 폴리이미드 포토레지스트를 사용하는 마이크로 정전용량형 습도센서의 제작 가능성을 검토하였다. 폴리이미드 정전용량형 마이크로 습도센서는 다양한 인가 전원 주파수에서 기준 센서로 사용된 상용 Vaisala Hygrometer와 유사한 감습특성 및 응답특성을 보였다.