• Journal of IKEEE
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• v.7 no.2 s.13
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• pp.245-252
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• 2003

We designed a silicon pressure sensor interface circuit with digital calibration capability. The interface circuit is composed of an analog section and a digital section. The analog section amplifies the weak signal from the sensor and the digital section handles the calibration function and communication function between the chip and outside microcontroller that controls the calibration. The digital section is composed of I2C serial interface, memory, trimming register and controller. The I2C serial interface is optimized to suit the need of on-chip silicon microsensor in terms of number of IO pins and silicon area. The major part of the design is to build a controller circuit that implements the optimized I2C protocol. The designed chip was fabricated through IDEC's MPW. We also made a test board and the test result showed that the chip performs the digital calibration function very well as expected.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.5 no.1
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• pp.63-70
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• 1996

Silicon epitaxial films of submicron level were successfully grown by the RTCVD method. For the growth of silicon epitaxial layers, $SiH_{2}Cl_{2}\;/\;H_{2}$ gas mixtures and various process parameters including $H_{2}$ prebake process were used. The growth conditions were varied to investigate their effects on the interface abruptness of doping profile, the film growth rates and crystalline properties. The crystallinity of the undoped silicon was excellent at the growth temperature of $900^{\circ}C$. The doping profiles were measured by SIMS technique. The abruptness of doping profile would be controlled within about $200{\AA}/decade$ in the structure of undoped Si / $n^{+}-Si$ substrate.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.11 no.3
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• pp.183-190
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• 2002

Photoluminescence(PL) properties of $Si^+$-implanted $SiO_2$ film, which was thermally grown on c-Si substrate, is reported. We have compared room temperature photoluminescence (PL) spectra of the samples which was made in several kinds of implantation, subsequent annealing and $SiO_2$ film thickness. XRD data was correlated with the PL spectra. Silicon nanocrystals in $SiO_2$ film is considered as the origin of the photoluminescence. PL spectra was investigated after wet etching of the $SiO_2$ film by using BOE (Buffered Oxide Etchant) at every one minute. PL peak wavelength was varied as the etching is proceeded. These results indicate that the quantity and the distribution of dominant size of Si nanocrystals in $SiO_2$ film seem to have a direct effect on PL spectrum.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.12 no.5
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• pp.218-224
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• 2003

The devices of n-channel poly silicon thin film transistors(TFTs) hydrogenated by plasma, $H_2$ and $H_2$/plasma processes are fabricated. The carriers sensitivity characteristics are analyzed with voltage bias stress at the gate oxide. The parametric sensitivity characteristics caused by electrical stress conditions in hydrogenated devices are investigated by measuring the drain current, threshold voltage($V_{th}$), subthreshold slope(S) and maximum transconductance($G_m$) values. As a analyzed results, the degradation characteristics in hydrogenated n-channel polysilicon thin film transistors are mainly caused by the enhancement of dangling bonds at the poly-Si/$SiO_2$ interface and the poly-Si grain boundary due to dissolution of Si-H bonds. The generation of traps in gate oxide are mainly dued to hot electrons injection into the gate oxide from the channel region.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.240-240
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• 2010

반사 방지막은 LEDs, 태양전지, 센서 등의 광전소자의 효율을 향상시키는데 사용되고 있다. 일반적으로 사용되는 단층 또는 다층 박막의 반사방지막은 thermal expansion mismatch, adhesion, stability 등의 문제점을 가지고 있다. 따라서, 단층 또는 다층 박막의 반사방지막 대신에 파장이하의 주기를 갖는 구조(subwavelength structure, SWS)의 반사방지막 연구가 활발히 진행되고 있다. 입사되는 태양 스펙트럼의 파장보다 작은 주기를 갖는 SWS 구조는 Fresnel 반사율을 감소시켜 빛의 손실을 줄일 수 있다. 이러한 SWS 반사 방지막을 제작하기 위해서는 에칭 마스크가 필요하다. 에칭 마스크 제작을 위해서 사용되는 장비로는 홀로그램, 전자빔, 나노임프린트와 같은 리소그라피 방법이 있으나, 이들은 제작 비용이 고가이며 복잡한 기술을 필요로 한다. 따라서 본 실험에서는 리소그라피 방법보다 간단하고 저렴한 self-assembled Au 나노 입자 에칭 마스크를 이용한 실리콘 SWS 반사 방지막을 제작하여 구조적 및 광학적 특성을 연구하였다. Au박막은 열증발증착(thermal evaporator)법에 의해 실리콘 기판 위에 증착되었고, 급속 열처리(rapid thermal annealing, RTA)를 통해 Au 나노입자 에칭 마스크를 형성시켰다. 실리콘 SWS 반사방지막은 식각 가스 $SiCl_4$를 기반의 유도결합 플라즈마(inductively coupled plasma, ICP) 장비를 사용하여 제작되었다. Au 나노 입자의 마스크 패턴 및 에칭된 실리콘 SWS 프로파일은 scanning electron microscope를 사용하여 관찰하였으며, UV-Vis-NIR spectrophotometer를 사용하여 300-1100 nm 파장 영역에 따른 반사율을 측정하였다. ICP 에칭 조건을 변화시켜 가장 낮은 반사율을 갖는 최적화된 실리콘 SWS 반사방지막을 도출하였다. 최적화된 구조에 대해서, 실리콘 SWS 반사방지막은 벌크 실리콘 (>35%)보다 더 낮은 5% 이하의 반사율을 나타냈다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.223.2-223.2
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• 2013

비정질 실리콘은 태양전지, 트랜지스터, 이미지 센서 등 다양한 분야에서 응용되고 있으며 새로운 박막 소자 개발을 위한 소재로서 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 소자개발에 있어 공정상에서 발생하는 비정질 실리콘 박막의 높은 응력(stress)은 소자의 특성을 떨어뜨리는 문제점을 갖는다. 따라서 우수한 특성의 소자 개발을 위해서는 보다 낮은 응력을 갖는 비정질 실리콘 박막 증착 및 공정 조건에 따른 응력 조절이 필요하다. 저응력의 비정질 실리콘 박막 증착은 보다 낮은 반응온도에서 증착속도를 최소로 하여 성장되어야 하는데 이는 플라즈마기상증착(Plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD) 시스템에 의해 가능하다. 따라서 본 연구에서는 PECVD 시스템을 사용하여 비정질 실리콘 박막을 증착하였고 그 특성을 분석하였다. 이 때 증착 온도, rf 파워, 공정 압력은 실험결과로부터 얻어진 낮은 박막 증착속도 하에서 안정적으로 증착이 가능한 조건으로 일정하게 유지하여 실험하였다. 공정 가스는 SiH4/He/N2의 혼합가스를 사용하였고 응력 조절을 위해 SiH4/He 가스비를 일정한 비율로 변화하여 비정질 실리콘 박막을 증착하였다. 증착된 박막의 두께 및 표면 특성은 field emission scanning electron microscopy 및 atomic force microscopy를 이용하여 분석하였고, energy dispersive X-ray 분석을 통하여 정량 및 정성적 분석을 수행하였다. 그리고 stress measurement system을 이용하여 박막의 응력을 측정하였고 X-ray diffraction 측정 및 ellipsometry 측정으로부터 증착된 박막의 결정성, 굴절률 및 oiptical bandgap을 분석하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.07c
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• pp.1902-1904
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• 2001

본 논문은 마이크로머시닝 기술을 응용하여 다공질 실리콘 다이어프램을 제작하여 air, $N_2$, Ar 분위기에서 유리로 패키징하였다. 유리로 패키징된 소자들과 유리 패키징을 하지 않는 소자를 시간 경과에 따른 다공질 실리콘의 PL(Photoluminescence) 스펙트럼 (peak wavelength, intensity)과 저항 변화를 측정하였다. 또한, 패키징 분위기에 따른 다공질 실리콘의 aging 효과를 서로 비교하여 다공질 실리콘 다이어프램을 이용한 PIN 구조의 소자를 광센서로써 응용 가능성을 살펴보았다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2007.10a
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• pp.743-746
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• 2007

본 연구에서는 LCD, 이미지 센서 등의 개별 소자인 비정질 실리콘 박막 트랜지스터에서 게이트 유전층 및 절연층으로 사용되는 비정질 질화 실리콘 박막을 사일렌$(SiH_4)$ 및 암모니아가스를 사용해서 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 진공 증착장비로 최적의 비정질질화실리콘 박막 증착 조건을 확립한다. 먼저 반응실의 진공도, rf 전력 , $SiH_4$ 및 질소 그리고 암모니아가스의 flow rate를 변화시키면서 형성된 박막의 특성을 조사한다. 계속해서 다른 변수를 고정시킨 상태에서 rf 전력을 변화시키고 다음에는 반응실의 진공도 등을 변화시켜 최적의 증착조건을 확립한다. 이렇게 확립된 증착조건을 사용하여 비정질질화실리콘박막을 제작하여 특성을 측정한결과 우수한 성능을 나타냈음을 확인하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.49 no.2
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• pp.1-8
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• 2012

This paper presents the accelerometer which is a key component of TPMS(Tire Pressure Monitoring System). Generally a piezoresistive accelerometer has characteristics of lower cost, better linearity and better immunity about the environmnet noise than a capacitive one. Three types of piezoresistive accelerometers are degined and simulated using ANSYS program. The best one is a piezoresistive sensor which is supported by four beams located at the center of the edge of the mass after comparing the characteristics of resonant frequency of the three types. Considering the sensor size and a simulated maximum stress and maximum displacement, the length of beams is set as $200{\mu}m$. The size of a piezoresistive accelerometer is $3.0mm{\times}3.0mm{\times}0.4mm$. The sensor output is characterized by measuring the output characteristic depending on angle. As a result the offset voltage of the accelerometer is 43.2 mV and its sensitivity is $42.5{\mu}V/V/g$. The temperature bias drift is measured. The shock durability of the sensor is 1500g and the measuring range is 0 ~ 60 g.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.20 no.5
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• pp.567-572
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• 1999

혈관내 맥검출 센서인 MPX2300DT1을 요골동맥상에서 무침습적으로 맥파를 검출할 수 있도록 실리콘 고무를 부착하여 맥진 센서로 활용하였다. 또한 추의 무게에 의해 압력을 조절하여 그것에 따른 맥파의 변화를 볼 수 있는 맥진 시스템을 제작하였다. 맥진 센서의 압력에 따른 출력전압의 선형성을 확인하였으며 추의 무게에 따른 맥파의 진폭과 주기 변화를 조사하였다.