• 센서학회지
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• 제18권4호
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• pp.301-306
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• 2009

This paper describes the design and fabrication of 16$\times$16 microbolometer infrared focal plane arrays based on iMEMS technology. Amorphous silicon was used for infrared-sensitive material, and it showed the resistance of 18 Mohm and the temperature coefficient of resistivity of -2.4 %. The fabricated sensors exhibited responsivity of 78 kV/W and thermal time constant of 8.0 msec at a bias voltage of 0.5 V. The array performances had satisfactory uniformity less than 5 % within one-sigma. Also, 1/f noise of pixel was measured and the noise factor of $6\times10^{-11}$ was extracted. Finally, we obtained detectivity of $1.27\times10^9cmHz^{0.5}/W$ and noise equivalent temperature difference of 200 mK at a frame rate of 30 Hz.

• 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$.

• 한국광학회지
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• 제23권4호
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• pp.154-158
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• 2012

본 논문에서는 적외선 광학장비의 가격 경쟁력을 확보하고자 상대적으로 저렴한 비용으로 제작이 가능한 PGM(Precision Glass Molding) 가공 렌즈로 구성된, 비냉각형 검출기용 적외선 광학계를 설계 및 제작하였다. PGM 가공이 가능하도록 광학계의 모든 렌즈에 칼코게나이드 유리(Chalcogenide Glass) 소재를 사용하였으며, 자체 비열화가 구현되도록 설계하였다. 또한 기존 가공법인 SPDT(Single Point Diamond Turning) 방법으로 제작된 렌즈로, 동일한 광학계를 구성하여 PGM 가공 렌즈의 성능 측정에 사용하였다. 제작된 두 광학계의 변조전달함수(MTF) 측정 결과와 실제 영상의 촬영 결과를 비교하여 분석한 결과, 가공 방법에 따른 렌즈의 성능 차이는 그리 크지 않음을 확인할 수 있었다. 따라서 향후 PGM 가공 렌즈의 사용이 증가하면, 적외선 광학장비의 가격 경쟁력이 향상될 것으로 기대된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권3호
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• pp.229-235
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• 2001

Si₃N₄/SiO₂/Si₃N₄ 멤브레인에 의해 실리콘 기판으로부터 열차단된 비냉각 초전형 박막 (Ba,Sr)TiO₃ 적외선 검지기를 제작하고, 적외선 검지기의 특성을 논의하였다. 25℃의 공기중에서 쵸핑주파수가 1 ㎐일 때 적외선 검지기는 약 168.8 V/W의 비교적 높은 전압 감응도를 나타내었으나, 매우 작은 신호대잡음비 때문에 약 2.6×10⁴㎝·㎐/sup 1/2//W의 낮은 비검지도를 나타내었다. 또한 출력파형의 쵸핑주파수 및 온도 의존성에 대한 정성적인 해석으로부터 적외선 검지기의 열잡음전압 및 열시정수가 모두 상당히 크다는 것을 알 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집 Vol.14 No.1
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• pp.558-561
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• 2001

Vanadium oxide ($VO_x$) thin films are very good candidate material for uncooled infrared (IR) detectors due to their high temperature coefficient of resistance (TCR) at room temperature. But, the deposition of $VO_x$ thin films showing good electrical properties is very difficult in micro bolometer fabrication process using sacrificial layer removal because of its low process temperature and thickness of thin films less than $1000{\AA}$. This paper presents a new fabrication process of $VO_x$ thin films having high TCR and low resistance. Through sandwich structure of $VO_{x}(100{\AA})/V(80{\AA})/VO_{x}(500{\AA})$ by sputter method and post-annealing at oxygen ambient, we have achieved high TCR more than $-2%/^{\circ}C$ and low resistance less than $10K\Omega$ at room temperature.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권2호
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• pp.5-12
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• 2000

열전퇴의 고온 접합부가 Si/sub 3/N/sub 4//SiO/sub 2//Si/sub 3/N/sub 4/ 멤브레인에 의해 실리콘 기판으로부터 열차단되고, 열전퇴의 저온 접합부는 방열판 역할을 하는 실리콘 림(rim)에 의해 지지되는 멤브레인위에 놓여지며, Au-black이 적외선 흡수체로 사용되는 비냉각 금속 박막형 열전퇴 적외선 검지기를 제작하고, 적외선 검지기의 성능지수에 대해 논의하였다. 3∼14㎛의 파장범위에서 Au-black의 적외선 흡수도는 대개 90%정도였고, Au 증발시의 챔버압력 및 증착된 Au-black의 단위면적당 질량에 크게 의존하였다. 쵸핑 주파수가 5 Hz일 때 Bi-Sb 열전퇴 적외선 검지기의 전압 감응도, 잡음등가전력 및 비검지도는 실온의 공기중에서 각각 약 10.5V/W, 2.3 ㎻/㎐½, 및 1.9×10/sup 7/㎝·㎐½/w였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권3호
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• pp.75-75
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• 2001

Si₃N₄/SiO₂/Si₃N₄ 멤브레인에 의해 실리콘 기판으로부터 열차단된 비냉각 초전형 박막 (Ba,Sr)TiO₃ 적외선 검지기를 제작하고, 적외선 검지기의 특성을 논의하였다. 25℃의 공기중에서 쵸핑주파수가 1 ㎐일 때 적외선 검지기는 약 168.8 V/W의 비교적 높은 전압 감응도를 나타내었으나, 매우 작은 신호대잡음비 때문에 약 2.6×10⁴㎝·㎐/sup 1/2//W의 낮은 비검지도를 나타내었다. 또한 출력파형의 쵸핑주파수 및 온도 의존성에 대한 정성적인 해석으로부터 적외선 검지기의 열잡음전압 및 열시정수가 모두 상당히 크다는 것을 알 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.178-178
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• 2010

칼코게나이드계 재료를 사용한 비냉각 적외선 센서의 윈도우를 제작하여 그 특성을 조사하였다. 조성을 EDS로 분석한 결과 Ge-Se-Sb로 구성되어 있음을 확인하였다. 두께 2mm인 윈도우 모재를 양면 경연마한 후 코팅 설계치로 8-12um 영역에서 평균 투과도가 95.6%로 나타났다. 이온빔보조증착장치를 이용하여 Ge, ZnS, $YF_3$ 소스로 코팅한 결과 투과도는 동일파장영역에서 약 94%로 나타났다. 칼코게나이드 원재료의 투과도는 약 69%로써 12um 영역 부근에서 강한흡수를 보였다. 코팅면의 거칠기 값(Ra)은 약 1.5 nm로써 매우 매끄러운 면을 얻었으며, 단면 SEM 측정 결과 설계치와 유사한 박막 두께를 얻었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1248-1249
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• 2008

The $V_{1.8}W_{0.2}O_5$ thin films deposited on $Pt/Ti/SiO_2/Si$ substrates by RF sputtering method exhibited fairly good TCR and dielectric properties. It was found that film crystallinity, dielectric properties, and TCR properties were strongly dependent upon the annealing temperature. The dielectric constants of the $V_{1.8}W_{0.2}O_5$ thin films annealed at 400$^{\circ}C$ were 38.11, with a dielectric loss of 0.134, respectively. Also, the TCR values of the $V_{1.8}W_{0.2}O_5$ thin films annealed at 400$^{\circ}C$ were about -3.15%/K.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제26권8호
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• pp.624-628
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• 2013

With the recent development of less-costly uncooled detector technology, expensive optics are among the remaining significant cost drivers in the thermography camera. As a potential solution to this problem, the fabrication of IR lenses using chalcogenide glass has been studied in recent years. We report on the molding and evaluation of a ultra-precision chalcogenide-glass lens for the thermography camera for body-temperature monitoring. In addition, we fabricated prototype thermography camera using the chalcogenide-glass lens and obtained the thermal image from the camera. In this work, it was found out that thermography camera discerned body-temperature between 20 and $50^{\circ}C$ through the analysis of thermal image. It is confirmed that thermography camera using the chalcogenide-glass lens is applicable to the body-temperature monitoring system.