• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.180-182
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• 2005

비냉각형 적외선 검출 회로 설계 시 공정상 변화에 의해 발생하는 센서의 저항값 변동이 크다. 본 논문에서는 이것을 해결하기 위해 차동적 입력 수신 구조를 이용한 방법을 제시하였다. 볼로미터 타입 비냉각형 적외선 영상 센서 회로는 입사된 적외선 에너지 양에 따라 센서의 저항값이 변하는 특성을 이용하며 그에 따른 전압 또는 전류의 변화를 측정하여 적외선의 파장을 알아내는 방식으로 검출회로 설계 시 가장 큰 문제점인 공정상의 변화 등으로 인한 신호검출 회로의 오동작을 개선하기 위하여 검출회로의 입력단을 차동적으로 받아들이도록 설계하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.119-122
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• 2009

As infrared light radiates, the CMOS Readout IC (ROIC) for the microbolometer typed infrared sensor detects voltage or current which is caused by the variation of resistance in the bolometer sensor. A serious problem we may have in designing the ROIC is the value of bolometer and reference resistors will be changed due to process variation. Since each pixel does not have the same value of resistance, fixed pattern noise problems happen during the sensor operations. In this paper, we propose a novel technique to compensate the fluctuation of reference resistance with taking account of process variation. By using a comparator and a cross coupled latch, we will make the value of reference resistor same as the bolometer's.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2005년도 추계 학술대회
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• pp.124-128
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• 2005

To produce a highly sensitive uncooled microbolometer, the development of a high-performance thermometric material is essential. In this work, amorphous vanadium-tungsten oxide was developed as a thermometric material at a low temperature of $300^{\circ}C$, and the microbolometer, coupled with the material, was designed and fabricated using surface micromachining technology. The vanadium-tungsten oxide showed good properties for application to the microbolometer, Such as a high temperature coefficient of resistance of over -4.0 $\%$/K and good compatibility with the surface micromachining and integrated circuit fabrication process due to its low fabrication temperature. As a result, the uncooled microbolometer could be fabricated with high detectivity over $1.0\;{\times}\;10^9\;cmHz^{1/2}/W$ at a bias current of $7.5\;{\mu}A$ and a chopper frequency of 10-20 Hz

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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• pp.94-95
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• 2003

최근 들어 저가용 광통신 소자를 제조하기 위한 방법으로 TEC를 사용하지 않는 비냉각형(uncooled) 레이저에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이를 위해 반도체 레이저를 형성하는 화합물 반도체 재료 적인 측면에서는 기존에 널리 사용되는 InGaAsP계 물질에 비해 AlGaInAs계 물질구조는 큰 conduction band offset ($\Delta$Ec=$\Delta$O.72Eg) 등으로 인해 고온에서 전자의 overflow를 억제하고 균일한 hole injection으로 인해 우수한 고온특성과 높은 이득(gain)을 보이는 장점을 지니고 있다. (중략)

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1998년도 IUMRS-ICEM ABSTRACT BOOK
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• pp.93.2-93
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• 1998

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.131-131
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• 2003

Surface micromachined uncooled IR detector with the optimized VOx bolometric layer was fabricated based on sandwich structure of the V$_2$O$_{5}$V/V$_2$O$_{5}$. In order to improve the detectivity of the IR detector, we optimized a few factors in the viewpoint of bolometric material. Vanadium oxide thin film is a promising material for uncooled microbolometers due to its high temperature coefficient of resistance at room temperature. It is, however, very difficult to deposit vanadium oxide thin films having high temperature coefficient of resistance and low resistance because of process limits in microbolometer fabrication. In order to increase the responsivity and decrease noise, we increase TCR of bolometric material and decrease room temperature resistance based on the sandwich structure of the V$_2$O$_{5}$V/V$_2$O$_{5}$ by conventional sputter. By oxygen diffusion through low temperature annealing of V$_2$O$_{5}$V/V$_2$O$_{5}$ in oxygen ambient, various mixed phase vanadium oxide was formed and we obtained TCR in range of-1.2 ~-2.6%/$^{\circ}C$ at room temperature resistance of 5~100k$\Omega$.mega$.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.128-132
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• 2007

Thermal Imaging systems are reported to be crucial for fire fighting and beginning to be used by fire fighters. The performance of thermal imaging system is determined by both the radiation of infrared from the target and the attenuation of infrared signal in the optical path by the absorption, scattering, diffraction and reflection. In the scene of fire, water drops with various sizes such as vaporized water, wafer mist from sprinkler, and wafer to suppress the fire reside with various gas generated by burning. To measure the transmission of infrared radiation in the scene of fire, fire simulating system and thermal imagers with cooled detector which detects $3{\sim}5{\mu}m$ infrared and uncooled detector fabricated by the MEMS technology which detects $8{\sim}12{\mu}m$ infrared. are made. With thermal imagers and Ire simulating system, the change of thermal image with respect to the change of visibility controlled with the burned fas was measured. It was found that the transmission of infrared was not reduced by the burned gas, which could be explained by the long wavelength of infrared ray compared with visible ray. However, the transmission of infrared ray was largely reduced by the combination of burned gas and water mist supplied by sprinkler. This is contrary to the results of calculated transmission through the pure water mist and shows that the transmission of infrared ray is mostly affected by the compounds of water mist and burned gas. In this case, it was found that the uncooled detector which detects $8{\sim}12{\mu}m$ infrared ray is better than cooled detector which detects $3{\sim}5{\mu}m$ infrared ray for fire fighting.

• 항공우주기술
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• 제11권1호
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• pp.98-102
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• 2012

비냉각형 열상 시스템에 대한 관심이 국방 및 항공우주 분야에서 증가하고 있다. 특히, 국방분야 무기체계에서는 무인화 및 주야간 적군 탐지를 위한 요소기술로 활용되고 있다. 비냉각형 열상 시스템의 연구 분야 중 저비용, 저전력, 소형화를 위한 비냉각형 TEC(Thermal Electric Cooler)-less 열상 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 TEC-less로 운영하기 위해서는 최적화된 불균일보정 계수의 추출 및 적용이 요구된다. 본 논문에서는 TEC-less로 최적화 된 보정 계수 획득 방법으로 선형 보간법을 이용한 보정 계수 추정 방법인 DCCE-LI(Dynamic Calibration Coefficient Estimation with Linear Interpolation)을 제안하고, 실험을 통해 제안 기법이 기존의 정적 보정 계수를 적용한 것에 비해 IR 영상 품질이 우수하고, 실시간 보정 계수 추정이 가능함을 보인다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권11호
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• pp.7-13
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• 2002

적외선 열 영상 system에서 가장 핵심이 되는 BSCT 320X240 IRFPA를 구현하였다. 검출기 module은 두 개의 부분, 즉 적외선 감지 pixel의 array와 감지된 신호를 읽어내는 ROIC로 구성된다. 50-${\mu}m$의 pitch와 95-%의 fill-factor를 만족하도록, laser scriber공정과 10-${\mu}m$ 크기의 ball을 갖는 micro bump공정을 적용하였다. ROIC는 선택된 신호를 읽어서 순차적으로 출력하게 설계되었으며, 단일 transistor amplifier, HPF, tunable LPF 그리고 clamp circuit를 삽입하여 SNR이 개선되도록 설계하였다. Detector와 ROIC의 결합으로 제작된 hybrid chip은 좀더 안정한 동작을 하도록 TEC가 내장된 ceramic package에 탑재하였다. 제작된 IRFPA sample은 원하는 특성을 만족하였으며, 특히 fill-factor, 탐지도, 반응도면에서 설계의 목표에 잘 근사함을 알 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제28권5호
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• pp.241-249
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• 2017

본 논문에서는 $7.7{\mu}m$에서 $12.8{\mu}m$ 파장 대역에 적용 가능한 비냉각 열상장비 광학계를 설계 및 분석 하였다. 최적화 과정을 통하여 설계된 원적외선 광학계의 유효초점거리는 5.44 mm를 가지며, 4면의 비구면과 2면의 회절면을 포함하였다. 광학계의 F/수는 F/1.2로 설정하였고, 시야각은 $90^{\circ}{\times}67.5^{\circ}$가 되도록 하였다. 회절면이 적용된 hybrid 렌즈를 이용하여 보다 효율적으로 고차 수차가 보정되도록 하였고, 이때 발생되는 회절 특성은 scalar 회절 효율을 이용하여 평가하였다. 또한 hybrid 렌즈에서 발생되는 회절 현상에 의한 통합 회절효율을 예측하고 배경잡음에 의한 MTF 저하를 고려하였다. 원적외선 광학계의 온도 변화에 따른 보상은 광학식 비열화를 이용하여 광학계의 MTF 성능이 초점 심도 내에서 유지되도록 하였다. 결론적으로 비냉각 열상장비에 효율적으로 적용 가능한 광학설계 결과를 얻었다.