• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.433-439
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• 2011

Poly Si TFTs (poly silicon thin film transistors) with p channel those are annealed HT (high temperature) with gate poly crystalline silicon and LT (low temperature) with metal gate electrode were fabricated on quartz substrate using the analyzed data and compared according to the activated grade silicon thin films and the size of device channel. The electrical characteristics of HT poly-Si TFTs increased those are the on current, electron mobility and decrease threshold voltage by the quality of particles of active thin films annealed at high temperature. But the on/off current ratio reduced by increase of the off current depend on the hot carrier applied to high gate voltage. Even though the size of the particles annealed at low temperature are bigger than HT poly-Si TFTs due to defect in the activated grade poly crystal silicon and the grain boundary, the characteristics of LT poly-Si TFTs were investigated deterioration phenomena those are decrease the electric off current, electron mobility and increase threshold voltage. The results of transconductance show that slope depend on the quality of particles and the amplitude depend on the size of the active silicon particles.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권1호
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• pp.17-33
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• 2022

2011년 Naguib 그룹에서 처음 보고한 Ti₃C₂T_X MXene은 우수한 친수성, 전기 전도성 및 기계적/화학적 안정성으로 인해 큰 주목을 받고 있다. 특히, MXene은 수 나노미터 두께를 지닌 2차원 물질이므로 유연성을 확보하기에 용이하기 때문에 스마트 센서, 에너지 하베스팅/저장 시스템, 수퍼커패시터 및 전자기 차폐 시스템 등 여러 분야에 적용하고자 한 연구 결과가 많이 보고되었다. 본 논문에서는 Ti₃C₂T_X MXene의 다양한 합성 공정 및 특성에 대해 간략히 소개한 후, Ti₃C₂T_X MXene을 유연 전극 물질로 이용한 최근 연구 결과를 알아보고자 한다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제14권1호
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• pp.1-14
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• 2023

The overuse of pesticides in agricultural sectors exposes people to food contamination. Pesticides are toxic to humans and can have both acute and chronic health effects. To protect food consumers from the adverse effects of pesticides, a rapid monitoring system of the residues is in dire need. Molecularly imprinted polymer (MIP) on a screen-printed electrode (SPE) is a leading and promising electrochemical sensing approach for the detection of several residues including pesticides. Despite the huge development in analytical instrumentation developed for contaminant detection in recent years such as HPLC and GC/MS, these conventional techniques are time-consuming and labor-intensive. Additionally, the imprinted SPE detection system offers a simple portable setup where all electrodes are integrated into a single strip, and a more affordable approach compared to MIP attached to traditional rod electrodes. Recently, numerous reviews have been published on the production and sensing applications of MIPs however, the research field lacks reviews on the use of MIPs on electrochemical sensors utilizing the SPE technology. This paper presents a distinguished overview of the MIP technique used on bare and modified SPEs for the detection of pesticides from four recent publications which are malathion, chlorpyrifos, paraoxon and cyhexatin. Different molecular imprint routes were used to prepare these biomimetic sensors including solution polymerization, thermal polymerization, and electropolymerization. The unique characteristics of each MIP-modified SPE are discussed and the comparison among the findings of the papers is critically reviewed.

• 감성과학
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• 제26권3호
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• pp.149-160
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• 2023

본 연구에서는 뇌혈류 신호를 측정할 수 있는 시변자계 기반의 비접촉식 직물센서를 설계하여 뇌혈류 신호 검출 및 감성평가의 가능성을 탐색하고자 하였다. 직물센서는 40 denier의 은사를 30합사 한 후 컴퓨터 기계 자수하여 코일형 센서로 구현하였다. 뇌혈류 측정 실험을 위해 코일형 센서를 경동맥 부위에 부착하고, ECG (Electrocardiogram) 전극과 RSP (Respiration) 측정 벨트를 부착 및 착용하도록 하였으며, 동시에 초음파 진단기기를 사용해 도플러 초음파 검사(Doppler Ultrasonography)를 수행하여 혈류 속도를 측정하였다. 피험자에게 Meta Quest 2를 착용시키고, 실험을 위해 조작된 영상 시각 자극을 보여주면서 혈류 신호를 측정한 후 시각 자극에 대한 감성평가 설문지를 작성하도록 하였다. 측정 결과, 도플러 초음파 검사를 통해 측정된 혈류 속도 신호에 변화가 생길 때 직물센서로 측정한 신호도 함께 변화하는 것으로 나타났다. 이를 통해 코일형 직물센서를 이용하여 뇌혈류활동 신호를 측정할 수 있다는 것을 검증하였다. 또한, 감성평가를 위하여 ECG 신호와 PLL 신호(직물센서 신호)에서 추출한 HRV를 계산해서 비교한 결과, 시각 자극으로 인한 교감신경계와 부교감신경계의 활성화에 따른 비율의 변화에 대해서는 직물센서로 측정한 신호와 ECG 신호를 이용해 계산한 값이 비슷한 경향을 보이는 것으로 나타났다. 결론적으로, 본 연구에서 개발된 시변자계 기반의 코일형 직물 센서를 통해 뇌혈류 변화 측정 및 감성 모니터링이 가능할 것으로 사료된다.

• 센서학회지
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• 제23권3호
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• pp.185-191
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• 2014

The width of depletion region in a varactor diode can be modulated by varying a reverse bias voltage. Thus, the preferred characteristics of depletion capacitance can obtained by the change in the width of depletion region so that it can select only the desirable frequencies. In this paper, the TV tuner varactor diode fabricated by hyper-abrupt profile control technique is presented. This diode can be operated within 3.3 V of driving voltage with capability of UHF band tuning. To form the hyperabrupt profile, firstly, p+ high concentration shallow junction with $0.2{\mu}m$ of junction depth and $1E+20ions/cm^3$ of surface concentration was formed using $BF_2$ implantation source. Simulation results optimized important factors such as epitaxial thickness and dose quality, diffusion time of n+ layer. To form steep hyper-abrupt profile, Formed n+ profile implanted the $PH_3$ source at Si(100) n-type epitaxial layer that has resistivity of $1.4{\Omega}cm$ and thickness of $2.4{\mu}m$ using p+ high concentration Shallow junction. Aluminum containing to 1% of Si was used as a electrode metal. Area of electrode was $30,200{\mu}m^2$. The C-V and Q-V electric characteristics were investigated by using impedance Analyzer (HP4291B). By controlling of concentration profile by n+ dosage at p+ high concentration shallow junction, the device with maximum $L_F$ at -1.5 V and 21.5~3.47 pF at 0.3~3.3 V was fabricated. We got the appropriate device in driving voltage 3.3 V having hyper-abrupt junction that profile order (m factor) is about -3/2. The deviation of capacitance by hyper-abrupt junction with C0.3 V of initial capacitance is due to the deviation of thermal process, ion implantation and diffusion. The deviation of initial capacitance at 0.3 V can be reduced by control of thermal process tolerance using RTP on wafer.

• 대한화학회지
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• 제32권4호
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• pp.323-332
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• 1988

요소는 박테리아가 가지고 있는 urease에 의해 2분자의 $NH_3$와 1분자의 $CO_2$ 기체를 생성한다. Proteus vulgaris를 $NH_3\;와\;CO_2$ 기체 감응전극에 고정시켜 박테리아 전극을 조립하고, pH, 온도, 완충용액, 박테리아(균)의 양 및 여러가지 방해불질의 영향과 전극의 수명등에 관하여 조사하였다. $NH_{3-}$박테리아 전극은 $25^{\circ}C$에서 pH 7.4인 0.05M phosphate완충용액을 사용하였을 때 직선범위는 $7.0{\times}10^{-4}\;-\;3.0{\times}10^{-2}$M 이었고, 감응 기울기는 116.7 mV/decade였다. 한편, $CO_{2-}$박테리아 전극은 $30^{\circ}C$, pH 7.0, 0.1M phosphate완충용액을 사용하였을 때 $7.0{\times}10^{-4}\;-\;5. 0{\times}10^{-2}$M내에서 감응 기울기는 $45.4{\sim}45.7mV/decade$로 나타났다. 실제 임상적인 응용으로서 요속에 들어 있는 요소를 정량하고 분광광도법과 비교하였다. 결과적으로 이 전극의 경우는 실험과정이 간단하고 편리하여 신속하게 많은 양의 시료 분석이 가능하였다.

• 폴리머
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• 제36권4호
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• pp.486-493
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• 2012

칼콘기를 포함하는 광가교성 sulfonated polyimide(SPI) 전해질 고분자를 칼콘기를 가지는 실란 커플링제가 처리된 알루미나 전극에 도포하여 습도센서를 제조하였다. SPI 필름 중 bis(tetramethyl)ammonium 2,2'-benzidinedisulfonate($Me_4N$-BDS)/4,4'-diaminochalcone(DAC)/pyromellitic dianhydride(PA)= 90/10/100 이루어진 습도센서는 20과 95 %RH 영역에서 4.48부터 $2.1k{\Omega}$까지 변화하며 좋은 직선성(Y = -0.04528X+7.69446, $R^2=0.99675$)을 보여주었다. 33 %RH와 94 %RH 사이에서 흡습과 제습과정의 응답속도는 약 79초이며, 가교화된 SPI 필름은 습도를 빠르게 검지할 수 있는 매우 효율적인 감습재료이다. 온도 의존성 계수는 $-0.49%RH/^{\circ}C$이며 습도센서로서 응용시 온도 보상이 필요하다. 또한 센서의 기재를 칼콘을 포함하는 실란 커플링제로 처리한 센서는 가교와 동시에 기재에 접합되어 480시간 이상 내수성, 고온과 고습 안정성 및 장기 안정성이 뛰어남을 알 수 있었다. 이렇게 가교화된 SPI는 상용화된 센서보다 우수한 특성을 보이는 재료로서 응용 가능성을 보여주었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권4호
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• pp.21-27
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• 2022

저렴한 전도성 흑연을 인쇄전자 공법으로 유연 압력 센서를 개발하였다. 유연 압력 센서는 의료, 게임, AI 등 미래 산업에 활용될 소재로 각광받고 있다. 유연 압력 센서용 인쇄전극을 다양한 전기-기계적 특성을 평가한 결과 최대인장률 20%, 30°의 인장/굽힘, 간이 맥박 시험에서 일정한 저항 변화율을 보였다. 이렇게 검증이 완료된 전극을 시뮬레이션하여 더 적합한 matrix 패턴을 설계하였다. Serpentine 패턴을 활용하여 matrix 패턴 제작과 인캡슐레이션을 동시에 진행할 수 있는 공정을 활용하였다. 인쇄된 흑연 전극의 한쪽 면에 접착력 증가를 위한 O₂ 플라즈마 표면처리하고, 90°회전시켜, 라미네이션 공정을 통해 2개의 전극을 하나로 제작하였다. 이렇게 제작된 matrix 패턴을 인체의 손목 맥박 위치에 부착하여 실측을 진행한 결과 남녀 상관없이 일정한 저항 변화율을 보였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.76-81
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• 2024

최근 농업 방식이 경험 기반의 농업에서 데이터 기반의 농업으로 변화하고 있다. 4차 산업혁명으로 인한 농업 생산의 변화는 크게 세 가지 영역으로 전개되고 있으며, 스마트 센싱과 모니터링 영역, 스마트 분석 및 기획 영역, 스마트 제어 영역이 있다. 노지 스마트 농업 실현을 위해서는 특히 토양의 물리적, 화학적 특성에 대한 정보가 필수적이며, 관행적인 이화학성 측정은 샘플을 채취한 후 실험실에서 분석하고 있어 비용, 노동력, 시간이 많이 소요되어 현장에서 신속하게 측정할 수 있는 측정 기술이 시급하다. 또한 측정자가 인력으로 휴대하며 이동할 수 있고 한국의 논, 밭, 시설하우스에 이용할 수 있는 형태의 토양분석 시스템이 필요하다. 이러한 문제를 해결하기 위해 토양시료를 채취하여 정보 분석이 가능한 소프트웨어를 개발하여 상용화하는 것을 목표로 하고 있다. 본 연구에서는 토양 성분측정 센서를 경도 측정 및 전극 센서 등으로 구성되어 기본적인 토양 성분 측정을 진행하였으며, 추후 연구를 통해 CCD카메라, 초음파 센서, 샘플러를 이용한 토양 샘플링 등이 적용된 시스템을 개발할 예정이다. 따라서 로드셀을 이용한 경도 측정 표시, 전도도를 이용한 수분, PH, EC 측정 표시 등 실시간으로 토양의 상태를 측정하여 분석할 수 있는 센서 및 토양분석 UI를 구현하였다.

• 센서학회지
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• 제14권1호
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• pp.33-41
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• 2005

For more convenient electrode-electrolyte interface impedance analysis in biosensor, a stand-alone impedance measurement system is required. In our study, we developed a PC-based portable system to analyze impedance of the electrochemical cell using microprocessor. The devised system consists of signal generator, programmable amplifiers, A/D converter, low pass filter, potentiostat, I/V converter, microprocessor, and PC interface. As a microprocessor, PIC16F877 which has the processing speed of 5 MIPS was used. For data acquisition, the sampling rate at 40 k samples/sec, resolution of 12 bit is used. RS-232 with 115.2 kbps speed is used for the PC communication. The square wave was used as stimuli signal for impedance analysis and voltage-controlled current measurement method of three-electrode-method were adopted. Acquired voltage and current data are calculated to multifrequency impedance signal after Fourier transform. To evaluate the implemented system, we set up the dummy cell as equivalent circuit of which was composed of resistor, parallel circuit of capacitor and resistor connected in parallel and measured the impedance of the dummy cell; the result showed that there exist accuracy within 5 % errors and reproduction within 1 % errors compared to output of Hioki LCR tester and HP impedance analyzer as a standard product. These results imply that it is possible to analyze electrode-electrolyte interface impedance quantitatively in biosensor and to implement the more portable high speed impedance analysis system compared to existing systems.