• 전기의세계
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• v.41 no.2
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• pp.40-46
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• 1992

광응용 분야는 광학, 전기, 전자 기술의 진보에 따라 괄목할만한 발전을 하고 있으며 그 응용폭 또한 넓다고 할 수 있겠다. 적외선 센서의 응용은 산업, 의학, 군사, 가전제품, 통신, 방재 등 다양하며 이 응용 분야 확대에 따라 센서의 고성능화 가격의 저렴화가 요구되므로 각분야에서 이른바 Intelligent화로의 연구가 활발한 실정이며 적외선 센서의 한 종류인 초전형 적외선 센서는 유전체에 조사되는 적외선에 의해 표면 전하가 변화하는 초전효과를 이용한 센서로서 이를 사용한 제품으로는 Human Detecting을 하는 Light control, Home Automation, 도난 경보기가 있으며, 화재 경보기, 가정용 조리기구, 비접촉식 온도계 등에도 사용되고 있다. 본 고에서는 광분야 중에서도 적외선 센서의 종류와 당사에서 개발하여 상품화시킨 초전형 적외선 센서에 대한 기술적인 개요와 응용분야를 기술하고자 한다.

• 전기의세계
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• v.36 no.1
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• pp.6-13
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• 1987

본고에서는 초전형적외선센서(pyroelectric infrared sensor)를 이용한 적외선검출기에 대하여 주로 언급하고 그 응용분야에 대하여 논하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1994.07a
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• pp.66-68
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• 1994

강유전체 박막과 마이크로 가공기술을 이용하여 초전형 적외선 센서를 제작하였다. 초전형 적외선 센서는 $Pb_{1-x}La_xTi_{1-x/4}O_3$ (x=0.05) (PLT) 강유전체 박막 커패시터를 RF 마그네트론 스퍼터링 방식으로 백금 전극이 증착된 MgO 기판상에 결정 성장시킨 구조를 갖고 있다. 스퍼터링된 PLT 바닥은 높은 c-축 결정 구조를 가지므로 센서로 사용하기 위한 poling 처리 과정이 필요하다. 이는 적외선 이미지 센서를 구현함에 있어서 수율 향상에 필수적인 요소이다. 마이크로 가공 기술을 사용하여 센서의 열용량을 극소화 함으로서 센서의 효율을 최대화하였다. 제작된 센서의 상부에 폴리이미드를 코팅하고 MgO 기판을 선택적으로 식각하여 코팅된 폴리이미드가 강유전체 박막 커패시터를 지지하고 있는 구조를 구현하였다. 이렇게 제작된 센서의 감도는 상온에서 $8.5{\times}10^8cm{\cdot}{\sqrt}{Hz/W}$로 측정되었으며 이는 마이크로 가공 기술을 사공하지 않은 경우보다 약 100 때의 감도 향상을 가져왔다.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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• v.3 no.4
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• pp.74-78
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• 2002

For human detecting pyroelectric infrared sensor system using more than 2 sensor devices. By new top and bottom electrode design, 1 sensor can sensing human instead of using 2 sensor system. The poled P(VDF/TrFE) film used for sensor pyroelectric materials. The fabricated sensors NEP (noise equivalent power) and specific detectivity D$^*$ of the device were 9.62 $\times$ 10$10^5$ V/W, 3.95 $\times$ 10$10^-175$ W and 5.06 $\times$ 10$10^5$W under emission energy of 13 ${\mu}W/cm^2$ respectively and It's result is almost same result that using more than 2 sensor system for human detecting.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.8 no.3
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• pp.226-231
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• 1999

Pyroelectric infrared sensors have been fabricated using P(VDF/TrFE) film with pyroelectric effect. The weight percent and thickness of the poled P(VDF/TrFE) film are 75/25 percent and $25\;{\mu}m$ respectively. For easier fabrication and connection method new top and bottom electrodes design was adapted for human body detecting pyroelectric infrared sensor. An aluminum infrared absorption electrode and bottom electrode were deposited by thermal evaporator. And the device was mounted in TO-5 housing to detect infrared light of $5.5{\sim}14\;{\mu}m$ wavelength. The responsibility, NEP (noise equivalent power) and specific detectivity $D^*$ of the device were $9.62{\times}10^5\;V/W$, $3.95{\times}10^{-7}\;W$ and $5.06{\times}10^5\;cm/W$ under emission energy of $13\;{\mu}W/cm^2$ respectively.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.7 no.2
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• pp.103-110
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• 1998

Pyroelectric infrared detectors based on La-modified $PbTiO_{3}$ (PLT) thin films have been fabricated by RF magnetron sputtering and rnicrornachining technology. The detectors form $Pb_{l-x}La_{x}Ti_{1-x/4}O_{3}$ (x=0.05) thin film ferroelectric capacitors epitaxially grown by RF magnetron sputtering on Pt/MgO (100) substrate. The sputtered PLT thin film exhibits highly c-axis oriented crystal structure that no poling treatment for sensing applications is required. This is an essential factor to increase the yield for realization of an infrared image sensor. Micromachining technology is used to lower the thermal mass of the detector by giving maximum sensor efficiency. Polymide is coated on top of the sensing elements to support the fragile structure and the backside of the MgO substrate is selectively etched to reduce the heat loss. The sensing element exhibited a very high detectivity D* of $8.5{\times}10^{8}cm{\cdot}\sqrt{Hz}/W$ at room temperature and it is about 100 times higher than the case of micromachining technology is not used. A sensing system that detects the position as well as the existence of a human body is realized using the array sensor.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.53 no.1
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• pp.129-136
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• 2016

A novel sensing system for standing and moving human body using PIR(pyroelectric infrared) sensor was development. The system consists of power supply, interface circuit of PIR sensor, small stepping motor, and digital control. The detecting principle for stop human body is detecting the human body when the stepping motor sticking the PIR sensor and the fresnel lens has rotated by 180 degree at six second and has stopped the motor for no detecting signal of human body. We developed control algorism for proposed the detection system. The experimentation shows that the detector system had detected length and angle were 6m and 30 degree against as standing and moving human body with $37^{\circ}C$.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.6 no.1
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• pp.1-5
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• 1997

Highly sensitive pyroelectric IR sensors were fabricated with La-modified $PbTiO_{3}(PLT)$ thin plates compensating for piezoelectric effect. The device was fabricated in a dual form by placing two PLT cells, each of $1{\times}2\;mm^{2}$, side by side with appropriate electrode configuration. The dual element sensor had a signal to noise ratio of about 350 that was much larger than that of single element sensors. Further the dual element sensors exhibited excellent pyroelectric properties such as a large voltage responsivity of 2400 V/W, a pyro-coefficient of $4.6{\times}10^{-8}\;C/cm^{2}K$, a voltage figure of merit of $4.2{\times}10^{-11}\;Ccm/J$, and a small thermal time constant of 8.7 msec. It was confirmed through experiments that the dual element sensor was applicable to detect the two-dimensional moving direction of human beings.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.5 no.1
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• pp.1-8
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• 1996

High-sensitive pyroelectric infrared sensors have been fabricated with La-modified $PbTiO_{3}$(PLT) thin plates. The PLT thin plates have the composition of $(Pb_{0.9}La_{0.1}Ti_{0.75}O_{3})_{0.75}(PbO)_{0.25}$. Thickness of the thin plates is $100\;{\mu}m$. Top side electrodes exposed to IR are vacuum evaporated Ni-Cr, and bottom side electrodes are Ag. Each one takes the area of $1{\times}2\;mm^{2}$. The thin plates have a large resistivity of $6.41{\times}10^{10}{\Omega}{\cdot}cm$ and a relative dielectric constant of 341. They have a high figure of merit of $4.0{\times}10^{-11}\;Ccm/J$ due to its high pyroelectric coefficient of $4.45{\times}10^{-8}\;C/cm^{2}K$. The sensors show such a large voltage responsivity as 2501 V/W. That they can find practical applications like the pyroelectric infrared detectors.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2003.04a
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• pp.92-95
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• 2003

초전형 센서의 특성 평가 방법에는 여러 가지 방법들이 존재하며, 이에 대한 표준화된 특성 평가방법의 개발이 필요로 한다. 측정 평가의 방법이나 조건 등에 따라서 평가 결과가 크게 변할 수 있는 사항들이며, 따라서 국내 뿐 아니라 대외적으로 다른 나라의 제품들과 신뢰성을 가지고 경쟁을 하기 위해서는 평가항목이나 평가방법의 표준화가 절실하게 요구된다. 초전형 적외선 센서를 평가하는 항목에는 기본적으로 입력에 대한 출력신호의 크기를 평가하는 감도(responsivity), 잡음과 관련되어 센서가 검출할 수 있는 최소의 신호를 나타내는 NEP(Noise Equivalent Power)와 이것을 센서의 감지 면적으로 정규화 시킨 검출능(detectivity), 응답 속도를 나타내는 시정수(time constant)가 있으며 이러한 항목들이 표준화의 대상이 된다. 본 실험에서는 기존의 상용화된 센서들을 가지고 초전형 적외선 센서의 특성을 측정 하였다. 특성을 측정할 때 다른 요인들 보다 노이즈로 인한 영향이 상당히 크므로 측정시 노이즈 발생 문제를 해결하는 방법으로 본 논문에서는 센서 측정에 사용되는 증폭 회로에서 노이즈를 해결하려고 하였다. 우리는 증폭 회로구성에서 노이즈를 제거하기 위해서 신호입력단과 전압 압력에 잡음제거 필터로 R, C를 사용하였다. 회로설계로 제작된 증폭회로와 측정 장치를 가지고 측정을 한 결과 센서의 감도는 $3.0mV_{p-p}$, 응답시간은 20ms정도의 값으로 가장 일반적인(typical) 값을 보인다.