• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.72-73
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• 2005

In this paper, the simulation of the n-p-n-p layer stacked color detector is presented. A color detector based on vertically integrated structures of silicon can overcome color moire or color aliasing effect. The color detector is designed to separate the fundamental chromatic components at each junction and exhibits maxima of the spectral sensitivity at red, green, and blue region, respectively. From this result, it is observed that the spectral response can be controlled by the doping concentration and structure of the devices.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.137-137
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• 2010

Copper electroplating is a very popular and important technology for depositing high-quality conductor interconnections, especially in through silicon via (TSV). As this advanced packaging technique developing, a mass of copper and chemical solution are used, so attention to these chemical materials into the utilization and costs can not be ignored. An economical and practical real-time chemical solution monitoring has not been achieved yet. Either Red-green-blue (RGB) or optical emission spectroscopy (OES) color sensor can successfully monitor the color condition of solution during the process. The reaction rate, uniformity and quality can map onto the color changing. Hidden Semi Markov model (HSMM) can establish mapping from the color change to upper indicators, and artificial neural network (ANN) can be integrated to comprehensively determine its targets, whether the solution inside the container can continue to use.

• 센서학회지
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• 제30권5호
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• pp.273-278
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• 2021

Here, we studied the change in the mechanical stiffness of a diaphragm according to the corrugation pattern. The diaphragm consists of a silicon oxide and nitride double layer; a corrugation pattern was formed by dry etching, and the diaphragm was released by wet etching. The fabrication of the thin film was verified using focused ion beam and scanning electron microscopy images. The mechanical stiffness of the diaphragm was obtained by measuring the surface vibration using a laser Doppler vibrometer while applying external sound pressure. Flat squares, diaphragms with square corrugations, and circular corrugation patterns were measured and compared. The stiffness of the diaphragm with a corrugation structure was found to be smaller than that without a corrugation structure; in particular, circular corrugation showed a better effect because of the high symmetry. Furthermore, the effect of corrugation was theoretically predicted. The proposed corrugated diaphragm showed comparable flexibility with the state-of-the-art MEMS microphone diaphragm.

• 센서학회지
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• 제28권2호
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• pp.113-116
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• 2019

A three-dimensional porous structure was fabricated by pattern transfer printing for applications of electrodes in gas sensors. To form replica patterns, solutions were mixed with acetone, toluene, heptane, and poly(methyl methacrylate). These replica patterns can also be formed on substrates such as polyimide, polydimethylsiloxane, and silicon. The wide range of line widths from 1 to $5{\mu}m$ was derived from the surface grating patterns of master substrates. The cross-bar pattern with 40 layers showed a thickness of 600 nm. The area of platinum transferred patterns with different line widths was enhanced to $20{\times}25mm$, which is applicable to various electrode patterns of gas sensors.

• 센서학회지
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• 제30권1호
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• pp.10-14
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• 2021

Wet etching is more economical than dry etching and provides a uniform etching depth regardless of wafer sizes. Typically, potassium hydroxide (KOH) and tetra-methyl-ammonium hydroxide (TMAH) solutions are widely used for the wet etching of silicon. However, there is a limit to the wet etching process when a material deposited on an unetched surface reacts with an etching solution. To solve this problem, in this study, an apparatus was designed and manufactured to physically block the inflow of etchants on the surface using a rubber O-ring. The proposed apparatus includes a heater and a temperature controller to maintain a constant temperature during etching, and the hydrostatic pressure of the etchant is considered for the thin film structure. A corrugation membrane with a diameter of 800 ㎛, thickness of 600 nm, and corrugation depth of 3 ㎛ with two corrugations was successfully fabricated using the prepared device.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권2호
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• pp.1-8
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• 2012

본 논문은 자동차용 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS)의 핵심 부품인 가속도센서에 관한 연구이다. 일반적으로 압저항형 가속도센서는 정전용량형 가속도센서에 비하여 제조 비용이 적고 출력 특성이 선형적이며 주변 잡음에 면역성이 강한 장점을 갖는다. 그래서 TPMS용으로 압저항형을 선택하였고, ANSYS 프로그램을 이용하여 3가지 타입의 구조를 설계하여 공진주파수 특성을 비교하여 가장 안정적인 구조인 질량체 가장자리의 가운데에 있는 4개의 빔에 의하여 지지되는 브릿지 타입의 실리콘압저항형 가속도센서를 선택하였다. 그리고 센서 크기를 고려하여 빔의 길이는 $200{\mu}m$로 정하였으며, 빔 길이에 따른 최대응력과 최대변위를 시뮬레이션하여 센서를 설계하였다. TPMS용 4 빔 실리콘 미세 압저항형 가속도센서의 크기는 $3.0mm{\times}3.0mm{\times}0.4mm$의 크기로 제작 되었다. 휠 각도에 따른 출력 특성과 온도 특성을 측정하여 센서의 특성을 분석 하였다. 그 결과 가속도센서의 옵셋 전압은 43.2 mV 이고 감도는 $42.5{\mu}V/V/g$ 이다. 센서의 특징으로 내충격성은 1500 g 이고, 측정 범위는 0 ~ 60 g, 사용온도는 $-40^{\circ}C{\sim}125^{\circ}C$ 를 갖는다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권5호
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• pp.329-334
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• 2004

전자후각(I-nose)시스템은, 전통적으로 음식물이나 플라스틱 제재의 생산에서 자동화된 품질관리 시스템에 사용되어 왔으나, 최근 호흡가스 등을 통해 당뇨, 호흡 및 소화기 질환과 감염 등을 검사하는 진단영역으로 그 응용분야를 확대하고 있다 이러한 질병과 연관이 없는 휘발성 유기화합물(volatile organic compound, YOC) 에 대하여 I-nose 의 센서어래이는 센서 물질과 휘발성 화합물 사이의 반응으로 인해 고유한 반응을 보이며, 신호의 profile 에 그 흔적을 남긴다. 본 연구에서는 센서어래이의 반응 신호를 profile 형태로 유지 및 분석함으로써 I-nose 의 가스시료 인식 성능을 보다 향상시킬 수 있는 방법을 제안하였다. 신호의 profile 에는 패턴인식을 위한 기존의 개별적인 특성(feature) 보다 많은 정보가 들어 있으며, 이를 가스의 구분에 효과적으로 이용하기 위해 디지털 영상처리에서 사용되는 패턴 매칭을 응용한time-profile방법을 새롭게 제안하였다. 제안된 방법의 검증을 위해, 반도체 공정에 의해 제작된 16채널의 초소형 가스센서 어래이를 사용해 측정된 8종류의 각기 다른 가스시료들에 대하여, 동종 및 이종 가스간의 매칭의 정도를 산출하였다. 기존의 방법과 비교한 결과 동종과 이종 가스간의 뚜렷한 구별이 가능하여 이를 패턴인식에 사용하면 E-nose의 가스 인식 성능을 향상시킬 것으로 전망된다.

• 전력전자학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.296-301
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• 2016

Using high magnetic flux from a 60 Hz high-current cable, a 2 W wireless-powered energy harvesting receiver for sensor operation, internet of things (IoT) devices, and LED lights inside electrical cable tunnels is proposed. The proposed receiver comprises a copper coil with a high number of turns, a ring-shaped ferromagnetic core, a capacitor for compensating for the impedance of the coil in series, and a rectifier with various types of loads, such as sensors, IoT devices, and LEDs. To achieve safe and easy installation around the power cable, the proposed ring-shaped receiver is designed to easily open or close using a clothespin-shaped handle, which is made of highly-insulated plastic. Laminated silicon steel plates are assembled and used as the core because of their mechanical robustness and high saturation flux density characteristic, in which the thickness of each isolated plate is 0.3 mm. The series-connected resonant capacitor, which is appropriate for low-voltage applications, is used together with the proposed receiver coil. The concept of the figure of merit, which is the product weight and cost of both the silicon steel plate and the copper wire, is used for an optimized design; therefore, the weight of the fabricated receiver and the price of raw material is 750 gf and USD $2 each, respectively. The 2.2 W powering capability of the fabricated receiver was experimentally verified with a power cable current of $100A_{rms}$ at 60Hz.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.189-189
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• 2015

Plasmonics, sensor, field effect transistors, solar cells 등 다양한 적용분야를 가지는 실리콘 구조체는 제작공정에 의해 전기적 및 광학적 특성이 달라지기 때문에 적합한 나노구조 제작방법이 요구되고 있다. 나노구조체 제작방법으로는 Photo lithography, Extreme ultraviolet lithography (EUV), Nano imprinting lithography (NIL), Block copolymer (BCP) 방식의 방법들이 연구되고 있으며, 특히 BCP는 direct self-assembly 특성을 가지고 있으며 가격적인 면에서도 큰 장점을 가진다. 하지만 BCP를 mask로 사용하여 식각공정을 진행할 경우 BCP가 버티지 못하고 변형되어 mask로서의 역할을 하지 못한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 BCP와 질화막을 이용한 double mask 방법을 사용하였다. 기판 위에 BCP를 self-assembly 시키고 mask로 사용하여 hole 부분으로 노출된 기판을 Ion gun을 통해 질화 시킨 후에 BCP를 제거한다. 기판 위에 hole 모양의 질화막 표면은 BCP와 다르게 etching 공정 중 변형되지 않는다. 이러한 질화막 표면을 mask로 사용하여 pillar pattern의 실리콘 나노구조체를 제작하였다. 질화막 mask로 사용되는 template은 PS와 PMMA로 구성된 BCP를 사용하였다. 140kg/mol의 polystyrene과 65kg/mol의 PMMA를 톨루엔으로 용해시키고 실리콘 표면 위에 spin coating으로 도포하였다. Spin coat 후 230도에서 40시간 동안 열처리를 진행하여 40nm의 직경을 가진 PS-b-PMMA self-assembled hole morphology를 형성하였다. 질화막 형성 및 etching을 위한 장비로 low-energy Ion beam system을 사용하였다. Reactive Ion beam은 ICP와 3-grid system으로 구성된 Ion gun으로부터 형성된다. Ion gun에 13.56 MHz의 frequency를 갖는 200W 전력을 인가하였다. Plasma로부터 나오는 Ion은 $2{\Phi}$의 직경의 hole을 가지는 3-grid hole로 추출된다. 10~70 voltage 범위의 전위를 plasma source 바로 아래의 1st gird에 인가하고, 플럭스 조절을 위해 -150V의 전위를 2nd grid에 인가한다. 그리고 3rd grid는 접지를 시켰다. chamber내의 질화 및 식각가스 공급은 2mTorr로 유지시켰다. 그리고 기판의 온도는 냉각칠러를 이용하여 -20도로 냉각을 진행하였다. 이와 같은 공정 결과로 100 nm 이상의 높이를 갖는 40 nm직경의 균일한 Silicon pillar pattern을 형성 할 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제29권1호
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• pp.27-32
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• 2020

This study proposes a pixel-patterning method for organic light-emitting diodes (OLEDs) based on thermal transfer. An infrared lamp was introduced as a heat source, and glass type donor element, which absorbs infrared and generates heat and then transfers the organic layer to the substrate, was designed to selectively sublimate the organic material. A 200 nm-thick layer of molybdenum (Mo) was used as the lightto-heat conversion (LTHC) layer, and a 300 nm-thick layer of patterned silicon dioxide (SiO₂), featuring a low heat-transfer coefficient, was formed on top of the LTHC layer to selectively block heat transfer. To prevent the thermal oxidation and diffusion of the LTHC material, a 100 nm-thick layer of silicon nitride (SiN_x) was coated on the material. The fabricated donor glass exhibited appropriate temperature-increment property until 249 ℃, which is enough to evaporate the organic materials. The alpha-step thickness profiler and X-ray reflection (XRR) analysis revealed that the thickness of the transferred film decreased with increase in film density. In the patterning test, we achieved a 100 ㎛-long line and dot pattern with a high transfer accuracy and a mean deviation of ± 4.49 ㎛. By using the thermal-transfer process, we also fabricated a red phosphorescent device to confirm that the emissive layer was transferred well without the separation of the host and the dopant owing to a difference in their evaporation temperatures. Consequently, its efficiency suffered a minor decline owing to the oxidation of the material caused by the poor vacuum pressure of the process chamber; however, it exhibited an identical color property.