• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2482-2487
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• 2007

Numerical simulations are conducted for the analysis of a thermal mass air flow sensor with periodic heating pulses on silicon-nitride ($Si_3N_4$) thin membrane structure. This study aims to find the locations of temperature sensors on the thin membrane and the heating pulse conditions, that the higher sensitivity can be achieved, for the development of a MEMS fabricated mass air flow sensor which is driven in periodic heating pulse. The simulations, thus, focus on the membrane temperature profile according to variation of the flow velocity, heating duration time and imposed power. The flow velocity of the simulations is ranging from 3 m/s to 35 m/s, heating duration time from 1 ms to 3 ms and imposed power from 50 mW to 90 mW. The corresponding Reynolds numbers vary from 1000 to 10000.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.107-110
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• 2000

In this experiment, we fabricated pyramid-type silicon tunneling devices in which a tunneling current flow between a micro-tip and Si$_3$N$_4$ thin film membrane. A MEMS process was used for the fabrication of the tunneling devices. The micro-tips were formed on Si wafers by undercutting a differently oriented square of SiO$_2$ with KOH. The stiffness of the Si$_3$N$_4$ films were observed and the model for the stiffness calculation, which is useful in predicting the stiffness even when the stiffness ranges beyond the scope of the normal experimental condition, was suggested.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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• pp.358-361
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• 2002

체적파 박막형 공진기 (FBAR: Film Bulk Acoustic wave Resonator)소자를 제조하여, 박막의 c축 우선 배향성을 조절하는 것이 FBAR 소자 특성을 확인하였다. 본 연구에서는 MEMS 공정에 의해 Membrane 구조의 FBAR(Film Bulk Acoustic wave Resonator) 소자를 구현하고자 하였다. 이를 위해 Si 기판을 Back-etching 하여 membrane 구조를 제작하였고 압전층으로 ZnO을 Sputtering 공정에 의해 증착 후, 공정 조건에 따른 우선 배향성을 관찰하였다.

• 센서학회지
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• 제12권3호
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• pp.103-111
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• 2003

$Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$ 열차단막을 이용한 크로멜-알루멜(chromel-alumel) 열전(thermoelectric) 유량센서를 제작하였다. 백금 박막 히터의 저항온도계수는 약 $0.00397/^{\circ}C$이었고, 크로멜-알루멜 열전쌍(thermocouple)의 Seebeck 계수는 약 $36\;{\mu}V/K$이었다. 기체의 열전도도가 증가할수록 유량센서가 나타내는 열기전력은 감소하였으며, 히터의 온도가 증가하거나 히터와 열전쌍 사이의 간격이 감소할수록 유량센서의 $N_2$ 유량에 대한 감도는 증가하였다. 히터 전압을 약 2.5 V로 하였을 때 유량센서의 $N_2$ 유량에 대한 감도는 약 $1.5\;mV/sccm^{1/2}$이었고, 열 응답시간은 약 0.18초이었다. 크로멜-알루멜 열전 유량센서의 유량감도에 있어서 선형 범위가 Bi-Sb 유랑센서의 것보다 더 넓게 나타났다.

• 센서학회지
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• 제6권1호
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• pp.6-15
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• 1997

이 논문은 빔의 구조를 갖거나 멤브레인의 구조를 갖는 써모파일 센서의 다목적 최적설계에 관한 연구이다. 연구대상의 써모파일 센서는 $Si_{3}N_{4}/SiO_{2}$ 박막위에 알루미늄과 다결정 실리콘을 사용하여 열전쌍을 형성하고, 박막중심부에 $RuO_{2}$를 사용하여 적외선 흡수부를 만들어 중심부와 실리콘림부 사이의 온도차이에 따른 Seebeck 효과에 의한 유기전압을 감지하는 센서를 대상으로 하였다. 최적설계의 목적함수는 센서의 감도, 검출능 (detectivity) 및 열시정수를 대상으로 하였다. 패키지를 고려하여 모델링을 하였으며, 기존의 식의 고찰에 의한 단순 설계방법이 아닌 수학적 계획법을 사용한 다목적 최적화 방법을 이용하여 최적해를 구하였다. 최종적인 최적설계 수식화에는 퍼지계획법에서 사용되는 소속함수를 정의하여 설계자가 우선적으로 신뢰할 수 있는 해를 구 할 수 있도록 하였다. 또한, 제한조건으로서 주위 온도변화에 따른 센서의 출력전압변화를 포함시켜 실제 사용되는 환경을 고려하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.115-118
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• 2000

Uncooled pyroelectric infrared detectors based on BST(B $a_{-x}$S $r_{x}$Ti $O_3$) thin films have been fabricated by RF magnetron sputtering and surface Micromachining technology. The detectors form BST thin film ferroelectric capacitors grown by RF magnetron sputtering on N/O/N(S $i_3$ $N_4$/ $SiO_2$/S $i_3$ $N_4$) membrane. The sputtered BST thin film exhibits highly c-axis oriented crystal structure that no poling treatment for sensing applications is required. This is an essential factor to increase the yield for realization of an infrared image sensor. surface-Micromachining technology is used to lower the thermal mass of the detector by giving maximum sensor efficiency Gold-black is evaporated on top of the sensing elements used the thermal evaporator. fabricated uncooled pyroelectric infrared detectors is highly output voltage at the low temperature(1$^{\circ}C$).).).

• 비파괴검사학회지
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• 제25권2호
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• pp.67-73
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• 2005

레이저 간섭계를 이용하여 수백 나노미터 정도의 박막 두께를 측정하였다. 마흐-젠더 간섭계로 실험장치를 구성하고 위상이동법을 통해 박막을 투과할 때 생기는 위상지연을 측정하였다. 광휘 상관 모델을 적용하여 위상 이동법의 단점인 위상이동 오차가 보정된 위상도를 측정하였다. 기존에는 고려되지 않았던 공간적 위상 이동오차를 보정하기 위하여 최소자승법을 이용하여 위상 기준면을 추정하였다. 이 방법으로 미세한 위상지연을 측정해야 하는 100nm $Si_3N_4$ 박막시료의 두께를 5nm의 정밀도로 측정할 수 있었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.74-74
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• 2003

적외선 감지기는 냉장고, 에어컨, 자동차용 전자부품 등의 온도측정 및 제어, 과잉 전류의 억제를 위한 소자로 널리 사용되며, 또한 최근에는 온도보상형 수정발진기(TCXO) 또는 RF모듈, 액정 판넬의 온도보상회로 등 정보통신기기의 신뢰성 향상을 위해 그 수요가 날로 증가하고 있다. 현재 상용되는 적외선 감지기의 대부분은 벌크형 또는 후막형으로 제조되고 있으나, 최근 반도체공정 기술의 발달로 인하여 보다 향상된 특성이 요구됨에 따라 박막형 등 새로운 형태의 적외선 감지기 대해 활발한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 열 질량과 전도에 의한 열손실을 최소화하여 소자의 감도 및 응답 특성을 향상시키기 위하여 SiO$_2$Si$_3$N$_4$/SiO$_2$ (ONO)다중층 위에 소자 감지부를 형성하고 bulk-micromachining기술을 이용하여 멤브레인 구조를 갖는 박막형 적외선 감지기를 제작하였다.

• 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.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제51권12호
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• pp.597-600
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• 2002

Film Bulk Acoustic wave Resonator (FBAR) using thin piezoelectric films can be made as monolithic integrated devices with compatibility to semiconductor process, leading to small size and low cost, high Q RF circuit elements with wide applications in communications area. This paper presents a MMIC compatible suspended FBAR using surface micromachining. Membrane is composed $Si_3N_4SiO_2Si _3N_4$ multi layer and air gap is about 50${\mu}{\textrm}{m}$. Firstly, We perform one dimensional simulation applying transmission line theorem to verify resonance characteristic of the FBAR. Process of the FBAR is used MEMS technology. Fabricated FBAR resonate at 2.4GHz, $K^2_{eff}$ and Q are 4.1% and 1100.