• 센서학회지
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• 제14권2호
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• pp.131-135
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• 2005

This paper describes the ohmic contact formation of single crystalline 3C-SiC thin films heteroepitaxially grown on Si(001) wafers. In this work, a TiW (Titanium-tungsten) film as a contact matieral was deposited by RF magnetron sputter and annealed with the vacuum and RTA (rapid thermal anneal) process respectively. Contact resistivities between the TiW film and the n-type 3C-SiC substrate were measured by the C-TLM (circular transmission line model) method. The contact phases and interface the TiW/3C-SiC were evaulated with XRD (X-ray diffraction), SEM (scanning electron microscope) and AES (Auger electron spectroscopy) depth-profiles, respectively. The TiW film annealed at $1000^{\circ}C$ for 45 sec with the RTA play am important role in formation of ohmic contact with the 3C-SiC substrate and the contact resistance is less than $4.62{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm^{2}$. Moreover, the inter-diffusion at TiW/3C-SiC interface was not generated during before and after annealing, and kept stable state. Therefore, the ohmic contact formation technology of single crystalline 3C-SiC using the TiW film is very suitable for high temperature MEMS applications.

• 센서학회지
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• 제14권5호
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• pp.337-342
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• 2005

A silicon-based micro-reactor to amplify small amount of deoxyribonucleic acid (DNA) has been fabricated using micro-electro-mechanical systems (MEMS) technology. Polymerase chain reaction (PCR) of DNA requires a precise and rapid temperature control. A Pt sensor is integrated directly in the chamber for real-time temperature measurement and an infrared lamp is used as external heating source for non-contact and rapid heating. In addition to the real-time temperature sensing, PCR needs a rapid thermocycling for effective PCR. For a fast thermal response, the thermal mass of the reactor chamber is minimized by removal of bulk silicon volume around the reactor using double-side KOH etching. The transparent optical property of silicon in the infrared wavelength range provides an efficient absorption of thermal energy into the reacting sample without being absorbed by silicon reactor chamber. It is confirmed that the fabricated micro-reactor could be heated up in less than 30 sec to the denaturation temperature by the external infrared lamp and cooled down in 30 sec to the annealing temperature by passive cooling.

• 센서학회지
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• 제21권2호
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• pp.114-120
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• 2012

This paper describes the design, fabrication and testing of a micromachined resonant accelerometer consisting of a symmetrical pair of proof masses and double-ended tuning fork(DETF) oscillators. Under the external acceleration along the input axis, the proof mass applies forces to the oscillators, which causes a change in their resonant frequency. This frequency change is measured to indicate the applied acceleration. Pivot anchor and leverage mechanisms are adopted in the accelerometer to generate larger force from a proof mass under certain acceleration, which enables increasing its scale factor. Finite element method analyses have been conducted to design the accelerometer and a silicon on insulator(SOI) wafer with a substrate glass wafer was used for fabricating it. The fabricated accelerometer has a scale factor of 188 Hz/g, which is shown to be in agreement with analysis results.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.148-150
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• 2012

바람이나 파도에 의해서 요트 계류장과 요트 사이 또는 요트 계류장과 계류장 사이에는 충격이 발생하는데, 이러한 충격으로 인하여 계류장 또는 요트가 파손되거나 전복된다. 특히, 방파제 없이 외해에 설치한 요트 계류장은 이러한 위기에 항상 노출되어 있어 이에 대한 대책이 시급한 실정이다. 논문에서는 요트 계류장의 롤링, 히브, 핏칭 등의 운동을 측정하기 위한 하드웨어의 구축과 평가에 관해서 기술하였다. 하드웨어는 MEMS 기반 자이로와 가속도계 등의 관성 센서를 내장한 반도체 센서 SD746을 이용하여 구축하였고, 구축한 하드웨어를 이용하여 소형 요트 계류장에서 발생할 수 있는 운동을 수작업으로 생성하여 측정 및 평가하였다. 실험결과 x-축, y-축, z-축 등 3축 가속도와 3축 각속도 측정이 가능하여 요트 계류장의 운동 상태 모니터링이 가능함을 알았다. 본 연구는 추후 요트 계류장의 위기상태를 평가하고 통보하기 위한 시스템 구축에 이용할 예정이다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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• pp.471-474
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• 2000

A flat type microgas sensor was fabricated on the p-type silicon wafer with low stress S $i_3$ $N_4$, whose thickness is 2${\mu}{\textrm}{m}$ using MEMS technology and its characteristics were investigated. W $O_3$thin film as a sensing material for detection of N $O_2$gas was deposited using a tungsten target by sputtering method, followed by thermal oxidation at several temperatures (40$0^{\circ}C$~$600^{\circ}C$) for one hour. N $O_2$gas sensitivities were investigated for the W $O_3$thin films with different annealing temperatures. The highest sensitivity when operating at 20$0^{\circ}C$ was obtained for the samples annealed at $600^{\circ}C$. As the results of XRD analysis, the annealed samples had polycrystalline phase mixed with triclinic and orthorhombic structures. The sample exhibit higher sensitivity when the system has less triclinic structure. The sensitivities, $R_{gas}$ $R_{air}$ operating at 20$0^{\circ}C$ to 5 ppm N $O_2$of the sample annealed at $600^{\circ}C$ were approximately 90. 90.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.363-370
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• 2021

외곽 침입감지 시스템은 물리 보안에 있어서 중요한 비중을 차지하고 있다. 본 연구에서는 외곽 침입감지를 위해 IoT 환경에서 적용할 수 있는 MEMS 센서를 활용한 초소형 스마트 디바이스를 개발하고 그 성능을 평가하였다. 본 연구에서 개발한 스마트 디바이스를 적용한 외곽 침입감지 시스템은 다양한 재질, 형태의 철조망이 도심, 바닷가, 산속 등 다양한 설치환경에 설치되어 외부의 침입과 그 위치를 감지할 수 있을 뿐 아니라, 오경보율과 구축비용 등을 최소화할 수 있는 스마트 센서로 국가 및 민간 주요 시설의 외각 침입 감지 위해 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 센서학회지
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• 제32권4호
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• pp.207-212
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• 2023

H₂S is a toxic and harmful gas, even at concentrations as low as hundreds of parts per million; thus, developing an H₂S sensor with excellent performance in terms of high response, good selectivity, and fast response time is important. In this study, an H₂S sensor with a high response and fast response time, consisting of a sensing material (SnO₂), an electrode, a temperature sensor, and a micro-heater, was developed using micro-electro-mechanical system technology. The developed H₂S sensor with a micro-heater (circular type) has excellent H₂S detection performance at low H₂S concentrations (0-10 ppm), with quick response time (<16 s) and recovery time (<65 s). Therefore, we expect that the developed H₂S sensor will be considered a promising candidate for protecting workers and the general population and for responding to tightened regulations.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권5호
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• pp.522-528
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• 2011

인간의 청각기능을 보조하거나 대체할 수 있는 차세대 인공와우기술의 개발은 기존 인공와우의 단점인 잦은 충전, 장애 노출 등을 극복하고 향상된 음감을 전달할 수 있는 기술로서 세계적으로 많은 연구를 수행하고 있다. 본 연구에서는 달팽이관의 기저막이 갖는 주파수 분리 기능 및 유모세포(haircell)의 이온채널 작용에 의한 생체 전기신호 발생 기능을 할 수 있는 PVDF(polyvinylidene fluoride) 압전 박막형 인공기저막을 설계, 제작 및 시험평가를 하고자 하였다. 생체 기저막과 유사한 주파수 분리 특성을 갖는 사다리꼴 형상의 인공기저막을 제작하고, MEMS 공정을 이용한 전극 증착 및 유체 유동이 가능한 챔버를 형성하였다. 또한 인공기저막의 거동을 측정하기 위하여 비접촉 LDV측정 장비, 스피커, 기준 마이크로폰 등을 사용하여 실험 장치를 구성하였다. 기계적 성능시험 결과, PVDF 압전박막형 인공기저막은 입사하는 음파의 주파수 분리를 잘 수행할 수 있음을 실험적으로 입증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권4호
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• pp.391-398
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• 2010

금속은 가공성이 우수하기 때문에 다양한 형태의 구조물이나 격막을 제작할 수 있다. 이런 금속 구조물이나 격막에 민감도가 월등히 우수한 실리콘 스트레인 게이지를 적용할 경우 그 응용 범위가 다양해질 수 있다. 이에 금속구조물에 다결정 실리콘 스트레인 게이지를 접착한 형태의 센서를 제안하였다. 실리콘 기판을 이용해 박막형 다결정 실리콘 스트레인 게이지를 제작하기 위한 제작공정을 확립하였으며, 제작된 실리콘 스트레인 게이지를 금속 변형부 위에 접착하기 위한 접착공정을 확립하였다. 이후 금속 외팔보에 실리콘 스트레인 게이지를 글래스 프릿 접착하여 성능평가를 실시하였다. 성능평가 결과 게이지팩터는 34.0 의 값을 가졌으며, TCR(Temperature Coefficient of Resistance)은 $-328\;ppm/^{\circ}C$의 값을 가졌다.

• 센서학회지
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• 제24권1호
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• pp.10-14
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• 2015

This paper reports the results of a study on the optimization of the etching profile, which is an important factor in deep-reactive-ion etching (DRIE), i.e., dry etching. Dry etching is the key processing step necessary for the development of the Internet of Things (IoT) and various microelectromechanical sensors (MEMS). Large-area etching (open area > 20%) under a high-frequency (HF) condition with nonoptimized processing parameters results in damage to the etched sidewall. Therefore, in this study, optimization was performed under a low-frequency (LF) condition. The HF method, which is typically used for through-silicon via (TSV) technology, applies a high etch rate and cannot be easily adapted to processes sensitive to sidewall damage. The optimal etching profile was determined by controlling various parameters for the DRIE of a large Si wafer area (open area > 20%). The optimal processing condition was derived after establishing the correlations of etch rate, uniformity, and sidewall damage on a 6-in Si wafer to the parameters of coil power, run pressure, platen power for passivation etching, and $SF_6$ gas flow rate. The processing-parameter-dependent results of the experiments performed for optimization of the etching profile in terms of etch rate, uniformity, and sidewall damage in the case of large Si area etching can be summarized as follows. When LF is applied, the platen power, coil power, and $SF_6$ should be low, whereas the run pressure has little effect on the etching performance. Under the optimal LF condition of 380 Hz, the platen power, coil power, and $SF_6$ were set at 115W, 3500W, and 700 sccm, respectively. In addition, the aforementioned standard recipe was applied as follows: run pressure of 4 Pa, $C_4F_8$ content of 400 sccm, and a gas exchange interval of $SF_6/C_4F_8=2s/3s$.