• 전자공학회논문지C
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• 제35C권9호
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• pp.49-56
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• 1998

본 논문에서는 온도에 의존하지 않는 전압 감시회로에서 바이어스 회로에 대한 설계 방법을 제안한다. 제안한 방법을 실현하기 위하여 비교기를 구성하는 트랜지스터의 순방향 전압과 V/sub T/(Thermal Voltage) 그리고 저항 등의 서로 다른 온도계수 차이를 이용한다. 즉, 전압 감시회로에서 각각 다른 온도계수를 갖는 소자를 이용하여 서로 상쇄되도록 바이어스회로를 실현한다. 그리고 전압 감시회로의 기준전압은 비교기를 구성하는 트랜지스터의 순방향 전압 차(△V/sub BE/)를 이용하여 구현한다. 이 기준전압과 저항 및 V/sub BE/ 멀티플라이어를 이용하여 전압 감시회로의 검출전압을 설계한다. 제안한 회로의 동작검증을 위해 IC로 제작하였다. HP4145B와 온도 Chamber를 이용하여 특성을 평가한 결과, 온도변화율이 -0.01 %/℃ ∼ -0.025 %/℃의 양호한 특성을 얻었다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2001년도 춘계학술대회 발표논문집
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• pp.269-272
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• 2001

실리콘 마이크로머시닝 기술과 바이폴라 공정으로 집적화된 압력센서를 제작하고 동작특성 평가를 수행하였다. 센서부 보상파라미터를 추출하였고 트리밍 공정을 통하여 출력전압의 보상을 수행하였다. 센서 특성은 압저항 위치, 마스크 정렬 오차, 다이어프램 정밀두께제어 정도, 보호막의 과도식각 정도 등에 의하여 민감하게 좌우됨을 알 수 있었다. 웨이퍼별 샘플추출을 통하여 센서부 감도는 평균 0.653mV/kPa, 감도의 온도계수는 -2078.8ppm/℃, 옵셋 전압은 30.78mV, 옵셋전압의 온도계수는 32.11㎶/℃로 측정되었다. 추출된 샘플의 다이어프램 두께오차는 27±2.5㎛였다. 센서부 특성평가 결과를 통하여 신호처리회로의 옵셋 및 스팬보상, 온도보상을 위한 트리밍 공정을 수행한 결과 개발사양을 만족하는 결과를 얻을 수 있었다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제39권6호
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• pp.34-42
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• 2002

본 논문에서는 전압검출기에 사용되는 온도에 무관한 검출 전압원을 제안한다. 검출 전압원이 절대온도 영도(Zero degree)에서 실리콘 밴드갭 전압의 m배가 되도록 설계한다. 검출 전압원의 온도계수는 트랜지스터 이미터-베이스 사이의 서로 다른 면적을 가진 다이오드에 생성된 비선형 전압인 ${\Delta}V_{BE}$의 오목한 온도계수와 트랜지스터 순방향 전압인 $V_{BE}$의 볼록한 비선형 온도계수의 합으로 다이오드의 온도계수를 적절히 선택함으로서 거의 제로의 온도계수를 실현한다. 또한 검출 전압원의 값이 ${\Delta}V_{BE}$, $V_{BE}$ 멀티플라이어 회로 및 저항을 이용하여 변화될 수 있도록 설계하였다. 제안한 검출 전압원의 성능을 평가하기 위해, $6{\mu}m$ 바이폴러 기술로 조립된 1.9V용 IC를 제작하여 검출 전압원의 동작특성과 온도계수를 측정하였다. 또한 검출 전압원의 값이 공정에 의해 변화되는 요인을 줄이기 위해 트리밍 기술, 이온 임플란테이션과 이방성 에칭을 도입하였다. 제작된 IC에서 검출 전압원은 -30$^{\circ}C$~70$^{\circ}C$의 온도범위에서 29ppm/$^{\circ}C$의 안정된 온도계수를 얻을 수 있었다. 그리고 전압검출기의 소비전류는 1.9V 공급전압에서 $10{\mu}A$이다.

• 센서학회지
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• 제7권5호
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• pp.356-363
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• 1998

유한요소법을 이용한 수치해석의 결과를 바탕으로 실리콘기판위에 스트레스균형이 이루어진 $Si_3N_4$(150 nm)/$SiO_2$(300 nm)/$Si_3N_4$(150 nm) 다이아프램을 증착한 후, 히터의 물질로 Pt를 사용하고, 마이크로머시닝 기술로 뒷면의 실리콘기판을 식각하여 열손실이 개선된 마이크로히터를 제작하였다. 또한, 히터의 온도를 측정하기 위해서 온도센서를 내장하였다. 온도에 따른 온도센서의 저항 값 및 히터의 소비전력을 측정 계산하고, IR thermoviewer로 다이아프램의 열분포를 측정하여, 유한요소법으로 수치해석한 온도분포특성과 비교 분석하였다. 히터의 저항온도계수는 약 $0.00379/^{\circ}C$였고, 약 $300^{\circ}C$의 온도에서 51 mW정도의 전력이 소모되었으며, 히터위의 $SiO_2$층에서의 온도분포는 비교적 균일하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제43권6호
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• pp.27-32
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• 2006

전기 저항식 습도 센서를 이용하여 온도 보상된 습도계를 개발하였다. 개발된 습도계는 사인파 발생기, 대수 변환기, 정류기, 그리고 증폭기로 구성되며, 사용된 센서의 선형화와 온도 보상을 수행한다. 습도계의 동작 원리를 제시하였고, 실험 결과들을 이용하여 이론적인 예측의 타당성을 증명하였다. 실험 결과는 습도계의 변환 감도가 약 24.8 mV/%RH이고 변환 특성의 선형 오차가 30에서 80 %RH의 상대습도 범위에서 17.2 %보다 작다는 것을 보여준다. 실험 결과는 또, 출력 전압의 온도 계수가 22에서 $40^{\circ}C$의 온도 범위에서 $10149ppm/^{\circ}C$ 이하라는 것을 보여준다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.65-71
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• 2007

본 논문에서는 PTC 서미스터의 전기적 특성과 온도특성을 이용하여 각종 전기화재 및 전기사고를 예방 보호하는 전기안전 제어장치에 대해 연구된다. PTC(Positive Temperature Coefficient) 서미스터는 온도변화에 따른 저항특성이 정(+)온도계수를 갖는 특징이 있다. 이러한 PTC는 정온도계수를 갖는 $BaTiO_3$계 세라믹스의 정방정계-입방정계 구조를 가지고 상변이점인 큐리(Curie)온도 이상으로 온도가 증가하면 저항이 급격히 증가하는 현상을 보인다. 본 논문에서는 이러한 정저항 온도특성과 자체 발열특성을 갖는 PTC 서미스터를 전기단락사고나 과부하사고 등의 전기사고의 감지센서로 이용하여 전기화재사고로부터 보호하는 제어시스템에 대해 제안한다. 그 결과 기존에 상용되는 차단기들의 빈번한 오동작과 비신뢰성, 저응답특성 등으로 발생되는 전기화재 및 전기재해의 문제점을 해결한다. 또한 제안한 전기안전장치는 다양한 실험결과를 통해 이론적 해석의 타당성이 입증된다.

• 한국진공학회지
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• 제3권2호
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• pp.190-197
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• 1994

본 연구에서는 DC magnetron 스퍼터링법을 이용하여 고정밀, 고저항 저항체 박막으로 TaNx film을 제조하였을 때 형성될 수 있는 화합물 중 TaN0.1, TaN0.8과 TaN 박막의 Rs와 TCR특성을 평가하 고 film층의 우선방향성을 XRD를 이용하여 판명한 뒤 저항체의 Rs와 TCR에 미치는 영향을 조사하였 다. TaN0.1 박막이 35$\Omega$/$\square$의 면저항값과 안정된 TCR값을 나타내는 것을 알수 있었다. 두께50~200nm 의 TaN0.1과 Alumina 기판 사이에 정(+)의 TCR을 갖는 약 50nm의 Cr층을 증착하였을 때 Rs는 180$\Omega$/ $\square$ 과 TCR는 20ppm/$^{\circ}C$인 적층박막을 제조할 수 있었다. TaN0.1, TaN0.8 과 TaN 시편에서 화합물 형성 에 따른 Ta의 결합에너지를 ESCA를 이용하여 조사하였다. 이상의 연구결과로부터 TaN0.1 film이 TaNfilm 보다 고정밀, 고저항 박막 저항체 제조에 있어 우수한 전기저항 특성을 가지며 Cr 중간층 형성 으로 TCR이 $\pm$ppm/$^{\circ}C$정도로 안정된 고정밀 다층 저항체 박막을 형성할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제15권1호
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• pp.51-58
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• 2008

본 논문에서는 PTC 서미스터의 전기적 온도특성을 이용하여 각종 전기화재 및 전기사고를 예방 보호하는 방재시스템에 대해 연구하였다. PTC(Positive Temperature Coefficient) 서미스터는 온도변화에 따른 저항특성이 정 (+)온도계수를 갖는 특징이 있다. PTC서미스터는 정온도계수를 갖는 $BaTiO_3$계 세라믹스의 정방정계-입방정계 구조를 가지고 상변이점인 큐리(Curie)온도 이상으로 온도가 증가하면 저항이 급격히 증가하는 현상을 보인다. 본 논문에서는 이러한 정저항 온도특성과 자체 발열특성을 갖는 PTC 서미스터를 전기단락사고나 과부하사고 등 전기사고의 감지센서로 이용하여 전기화재사고를 예방하는 제어시스템에 대해 제안하였다. 그 결과 기존에 상용되는 차단기들의 빈번한 오동작과 저 신뢰성, 저속응성 등으로 발생되는 전기화재 및 전기재해의 문제점들을 해결하였다. 또한 제안한 방재시스템의 다양한 실험결과를 통해 이론적 해석의 타당성을 입증하였다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제8권1호
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• pp.13-20
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• 1995

To develope a high precision TiAIN thin film resistor, TiAIN films were deposited on A1$_{2}$03 substrates by reactive planar magnetron cosputtering from Ti and Al targets in an Ar-N$_{2}$ atmosphere. The characteristics of the TiAIN thin film were controlled by changing of the R.F. power on Ti and Al targets, and the N$_{2}$ partial pressure. The high precision TiAIN thin film resistor with TCR(Temperature Coefficient of Resistance) of less than 10ppm/.deg. C was obtained under the R.F. power condition of 160(w)/240(w) to Ti and Al targets at the N$_{2}$ partial pressure of 7*10$^{-5}$ Torr. The composition of these films were investigated by XRD, SEM and EDS.

• 한국재료학회지
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• 제6권2호
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• pp.204-209
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• 1996

각종 전자부품에 이용되는 백금막의 밀착력과 응집화 현상에 대해 연구하였다. 온도저항계수(TCR)의 열화 없이 밀착력을 향상 시키기 위해서 AI, Si의 산화물을 adhesion promoting layer로 이용한 결과 매우 우수한 밀착력과 TCR을 보였다. 질소분위기 600-90$0^{\circ}C$의 온도범위에서 행한 열처리를 통해 응집화현상을 관찰한 결과 응집화는 기판거칠기에 따라 다른 양상을 보였다. Si3N4등의 기판거칠기가 작은 adhesion promoting layer를 이용한 시편의 경우 고온인 90$0^{\circ}C$에서 응집화 현상이 발생되었다. 표면거칠기가 큰 AI-Si 산화물을 adhesion promoting layer로 이용한 시편의 경우 비교적 저온인 $600^{\circ}C$에서 응집화 현상이 발생했으며 80$0^{\circ}C$이상의 열처리의 경우 중앙응집체와 응집체고갈지역이 형성되는 현상을 나타내었다.