• 전자공학회논문지D
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• 제35D권9호
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• pp.77-86
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• 1998

본 논문에서는 정전용량형 센서 칩과 CMOS 인터페이스 칩으로 구성된 투 칩 집적화 습도 센서를 개발하였다. (100) 실리콘 기판위에 폴리이미드 박막을 이용해서 제작된 습도 센서 칩은 넓은 습도 및 온도 범위에 걸쳐 우수한 직선성(0.72%FS), 낮은 히스테리시스(<3%), 작은 온도계수(-0.0285∼-0.0542 pF/K)를 나타내었다. 40℃/90%RH에서 9주동안 방치한 후 측정된 정전용량은 약 2∼3% 변하였다. 신호처리 회로는 1.2-㎛, one poly double metal CMOS 공정으로 제작하였다. 측정된 센서 출력 전압은 상대습도에 비례해서 변하였으며, 이론치와 잘 일치하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1997-1999
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• 2002

고분자 주쇄(Main chain)의 소수성을 가지는 플루오르 그룹을 배제시킨 습도 민감성 폴리이미드를 합성 및 이미드화 하였고, 이를 이용한 초고참도 습도 센서를 제작 및 측정하였다. 사용된 폴리이미드는 다이아민계로 Oxydianyline(ODA)와 다이안하이드라이드계로 Pyromellitic dianhydried(PMDA)를 유기용매 Dimethyla cetamide(DMAc) 하에서 폴리이미드 전구체 (Polyamic acid)를 합성하였으며, 진공 및 승온 조건에서 유기용매를 제거하여 이미드화(Imidization) 반응을 진행시켜 제조하였다. 본 습도 센서는 정전용량형 고감도 습도 센서로 디자인되었으며 실리콘 웨이퍼상에서 일반적인 반도체 공정을 이용하여 구현하였다. 본 습도 센서는 센서 크기와 유효면적, 감습층의 두께를 주요 변수로 설정하였으며 이에 따른 습도 민감성 효과를 평가 및 분석하였다. 측정 결과 유효면적 70%, 감습층 두께 $1.1{\mu}m$ 로 제작된 습도 센서는 상대숨도$20%{\sim}90%$ 영역에서 캐패시턴스와 선형적 상관관계를 보여주고 있으며, 습도 민감도는 3.9 pF/%RH 클 얻을 수 있었다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제6권4호
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• pp.339-346
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• 1993

정전결합 유동가스형 플라즈마 중합장치를 이용하여 여러가지 모노머에 대한 유기고분자 박막을 빗모양 전극위에 형성하고 이들 박막의 감습특성을 검토하기 위해 주파수범위를 60[kHz]-100[kHz]로 변화시켜 가면서 상대습도 20-90[%RH]범위에서 정전용량의 변화를 측정하였다. 상대습도가 증가함에 따라 정전용량은 일반적으로 증가했으며 방전조건중 방전전력이 낮을수록 그리고 중합시간이 짧을수록 정전용량의 증가폭이 크게 나타났다. 그리고 정전용량 측정시 박막에 인가한 전원의 주파수가 낮을수록 정전용량의 변화에 대한 선형성과 증가폭이 분명함을 알았다.

• 폴리머
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• 제30권3호
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• pp.207-209
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• 2006

ITO 코팅 글라스를 기판으로 사용하고 폴리(페닐렌에테르설폰)(PES)을 감습막으로 하여 정전용량형 습도센서를 제작하였다. 감습막은 PES를 m-cresol에 용해한 후 스핀코팅으로 제조하였고 그 상부에 다공성 Au막을 스퍼터링으로 증착하였다. 상대습도 $20\sim90%$의 범위에서 센서의 용량은 감습막두께에 반비례하였고 1% 미만의 비선형 특성을 나타내었다. 또한 $1.4{\mu}m$ 두께의 샘플에서는 20 kHz에서 1.3%의 히스테리시스와 1.14의 우수한 감도를 얻을 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제28권4호
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• pp.569-576
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• 2004

In this paper, passive telemetry capacitive humidity sensor system using a RLSE(Recursive Least Square Estimation) technique is proposed. To overcome the problem like power limits and complications that general passive telemetry sensor system including IC chip has, the principle of inductive coupling is applied to model the sensor system. Specially. by applying the forgetting factor we show that the accuracy of its estimation can be improved even in the case of time varying parameter and also the convergence time can be reduced.

• 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.29-33
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• 2007

본 연구에서는 RLS(Rescursive Least Square) 알고리즘을 이용하여 정전용량형 습도센서를 사용한 원격 RF 센서 시스템의 시변 파라메타를 추정하고자 한다. IC 칩 형태의 원격 RF 센서 시스템이 가지는 구성의 복잡성 그리고 전력소모 문제를 해결하기 위해 보다 간단한 유도결합모델이 제안된다. 모델기반의 RLS 알고리즘을 수학적인 모델로 유도된 시스템에 적용시키기 위해 페이저법을 이용하여 모델의 파라메타를 재배열한다. 오차 제곱합의 수렴특성을 가진 RLS 알고리즘을 이용하여 시변 파라메타를 추정하며, 잡음을 내포한 측정 데이터에 대한 추정 성능을 확인함으로써 그 유효성을 검증하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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• pp.1014-1016
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• 1998

A capacitance-type humidity sensor using porous silicon layer is developed. The unique property of this sensor is a structure which has electrodes on the surface of the wafer like a general IC device. To do this. the sensor was fabricated using process such as localized formation of porous silicon, oxidation of porous silicon layer, and etching of oxidized porous silicon layer. The measurement of humidity-sensing ability was done for two type of sensors using porous silicon layer formed in 25 and 35% HF solutions, respectively. As the result, the former sensors showed larger value and variation of capacitance for the relative humidity.

• 센서학회지
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• 제13권4호
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• pp.287-291
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• 2004

A capacitive type humidity sensor has been fabricated using a polyimide film without hydrophobic elements and its characteristics has been evaluated for hermeticity measurement of micro packages. For a highly sensitive humidity sensor, a polyimide film without hydrophobic elements has been synthesized and used instead of using a commercial one in which 7 group elements such as fluorine or chlorine are included. Sensitivity, stability and hysteresis has been performed to characterize the fabricated sensors. The sensitivity defined as normalized percent capacitance change was 0.3751%RH and hysteresis was 0.77% in the range of 10%RH to 90%RH. Maximum deviation from the average capacitance measured for 120 minutes at 50%RH was 0.25%. The proposed humidity sensor can be used for hermeticity measurement of micro packages.

• 전기학회논문지P
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• 제55권1호
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• pp.26-30
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• 2006

For the purpose of developing capacitive humidity sensor having interdigital electrodes, interdigital electrode was modeled and simulated to obtain capacitance and sensitivity as a function of geometric parameters like the structural gap and thickness. For the development of ASIC, switched capacitor signal processing circuits for capacitive humidity sensor were designed and simulated by Cadence using $0.25{\mu}m$ CMOS process parameters. The signal processing circuits are composed of amplifier for voltage gain control, and clock generator for sensor driving and switch control. The characteristics of the fabricated sensors are; 1) sensitivity is 9fF/%R.H., 2) temperature coefficient of offset(TCO) is $0.4%R.H./^{\circ}C$, 3) nonlinearity is 1.2%FS, 4) hysteresis is 1.5%FS in humidity range of $3%R.H.{\sim}98%R.H.$. The response time is 50 seconds in adsorption and 70 seconds in desorption. Fabricated process used in this capacitive humidity sensor having interdigital electrode are just as similar as conventional IC process technology. Therefore this can be easily mass produced with low cost, simple circuit and utilized in many applications for both industrial and environmental measurement and control system, such as monitoring system of environment, automobile, displayer, IC process room, and laboratory etc.