• 한국진공학회지
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• 제12권3호
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• pp.151-156
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• 2003

저진공 국가표준기인 초음파간섭 수은주압력계를 이용하여 두 개의 용량형 격막식 게이지와 두 개의 공진형 실리콘 게이지를 교정하였다. 용량형 격막식 게이지의 센서부는 금속으로 되어 있으므로 견고하고 과압에 잘 견딜 뿐만 아니라 우수한 분해능을 가지고 있으며, 공진형 실리콘 게이지는 우수한 안정성과 기계적인 충격에 강한 특성을 가지고 있다. 이들의 교정 불확도를 국제표준화기구에서 제정한 측정불확도 표현지침서에 따라 분석하여 비교하였으며, 그 결과 확장불확도의 최대 차이는 교정압력 100 Pa에서 $9\times10^{-3}$Pa 이었다. 또한 공진형 실리콘 게이지의 표준압력에 대한 압력비의 차이가 0.5 % 이내이었으므로 저진공 영역의 전달표준기로 사용이 가능함을 알 수 있었다.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제67권
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• pp.417-428
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• 2018

In this study, we fabricated hierarchically self-assembled thin films composed of graphene oxide (GO) sheets and gold nanoparticles (Au NPs) using the Langmuir-Blodgett (LB) and Langmuir-Schaefer (LS) techniques and investigated their gas-sensing performance. First, a thermally oxidized silicon wafer ($Si/SiO_2$) was hydrophobized by depositing the LB films of cadmium arachidate. Thin films of ligand-capped Au NPs and GO sheets of the appropriate size were then sequentially transferred onto the hydrophobic silicon wafer using the LB and the LS techniques, respectively. Several different films were prepared by varying the ligand type, film composition, and surface pressure of the spread monolayer at the air/water interface. Their structures were observed by scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM), and their gas-sensing performance for $NH_3$ and $CO_2$ was assessed. The thin films of dodecanethiol-capped Au NPs and medium-sized GO sheets had a better hierarchical structure with higher uniformity and exhibited better gas-sensing performance.

• Journal of Electrical Engineering and information Science
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• 제3권2호
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• pp.239-244
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• 1998

Piezoelectric pressure sensors and pyroelectric infrared detectors based on ZnO thin film have been integrated with GaAs metal-semiconductor field effect transistor (MESFET) amplifiers. Surface micromachining techniques have been applied in a GaAs MESFET process to form both microsensors and electronic circuits. The on-chip integration of microsensors such as pressure sensors and infrared detectors with GaAs integrated circuits is attractive because of the higher operating temperature up to 200 oC for GaAs devices compared to 125 oC for silicon devices and radiation hardness for infrared imaging applications. The microsensors incorporate a 1${\mu}$m-thick sputtered ZnO capacitor supported by a 2${\mu}$m-thick aluminum membrane formed on a semi-insulating GaAs substrate. The piezoelectric pressure sensor of an area 80${\times}$80 ${\mu}$m2 designed for use as a miniature microphone exhibits 2.99${\mu}$V/${\mu}$ bar sensitivity at 400Hz. The voltage responsivity and the detectivity of a single infrared detector of an area 80${\times}$80 $\mu\textrm{m}$2 is 700 V/W and 6${\times}$108cm$.$ Hz/W at 10Hz respectively, and the time constant of the sensor with the amplifying circuit is 53 ms. Circuits using 4${\mu}$m-gate GaAs MESFETs are fabricated in planar, direct ion-implanted process. The measured transconductance of a 4${\mu}$m-gate GaAs MESFET is 25.6 mS/mm and 12.4 mS/mm at 27 oC and 200oC, respectively. A differential amplifier whose voltage gain in 33.7 dB using 4${\mu}$m gate GaAs MESFETs is fabricated for high selectivity to the physical variable being sensed.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.915-918
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• 2016

의료산업의 급속한 변화와 의료 및 간호 인력의 증가로 인하여 가상 시험 장치에 대한 개발이 요구되고 있으며 심장 모델링할 수 있는 시뮬레이터와 혈관, 혈류에 대한 실습장비에 대한 개발의 중요성이 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 스텝 모터를 이용하여 심장 펌프를 제작하여 동맥과 정맥 혈압, 혈류 시뮬레이션을 위한 장비를 개발하고 그 기능을 평가하고자 한다. 제안 시스템은 심장 시뮬레이션을 위한 펌프와 동맥, 정맥 혈관의 저항을 모사하기 위한 밸브장치 그리고 정맥계의 특성을 나타내는 저감장치로 구성한다. 심장 시뮬레이터는 롱거펌프(BOXER)를 사용하였으며 동맥과 정맥혈관은 실리콘 튜브를 사용하고 저감장치를 설계 및 제작하였다. 그리고 동맥혈압 측정을 위하여 압력센서를 사용하였다. 또한 제안 시스템의 평가를 위하여 심장 박동수는 분당 60회로 혈압의 범위는 50 ~ 100mmHg로 선정하여 측정 혈압과 사람의 혈압을 비교 평가하였다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제18권1호
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• pp.25-29
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• 2017

This paper presents a unique pressure sensor design for environmental applications. The design uses a new geometry for a multi bossed beam-membrane structure with a SOI (silicon-on-insulator) substrate and a mechanical transducer. The Intellisuite MEMS CAD design tool was used to build and analyze the structure with FEM (finite element modeling). The working principle of the multi bossed beam structure is explained. FEM calculations show that a sensing diaphragm with Mises stress can provide superior linear response compared to a stress-free diaphragm. These simulation results are validated by comparing the estimated deflection response. The results show that, the sensitivity is enhanced by using both the novel geometry and the SOI substrate.

• 센서학회지
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• 제1권2호
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• pp.131-145
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• 1992

본 논문은 SOI트랜스듀서 및 회로를 위해, Si 직접접합과 M-C국부연마법에 의한 박막SOI구조의 형성 공정을 기술한다. 또한, 이러한 박막SOI의 전기적 및 압저항효과 특성들을 SOI MOSFET와 cantilever빔으로 각각 조사했으며, bulk Si에 상당한다는 것이 확인되었다. 한편, SOI구조를 이용한 두 종류의 압력트랜스듀서를 제작 및 평가했다. SOI구조의 절연층을 압저항의 유전체분리층으로 이용한 압력트랜스듀서의 경우, $-20^{\circ}C$에서 $350^{\circ}C$의 온도범위에 있어서 감도 및 offset전압의 변화는 자각 -0.2% 및 +0.15%이하였다. 한편, 절연층을 etch-stop막으로 이용한 압력트랜스듀서에 있어서의 감도변화를 ${\pm}2.3%$의 표준편차 이내로 제어할 수 있다. 이러한 결과들로부터 개발된 SDB공정으로 제작된 SOI구조는 집적화마이크로트랜스듀서 및 회로개발에 많은 장점을 제공할 것이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권3호
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• pp.9-14
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• 2004

본 논문에서는 압저항 압력센서 응용을 위한 최적의 멤브레인 구조를 만들기 위하여 tetramethylammonium hydroxide (TMAH)/ammonium persulfate (AP)/isopropyl alcoho 1(IPA) 용액의 Si 이방성 식각 특성을 연구하였다. 독성이 적고 CMOS 공정과의 높은 호환성 때문에 TMAH를 Si 이방성 식각용액으로 사용하였다. 식각온도, TMAH농도 및 식각시간에 따른 Si 식각률의 변화를 측정하였다. 식각온도를 증가 시키고 TMAH농도를 감소시킴에 따라 Si 식각률은 증가한 반면에 (100)면에 hillock 이 생겨 식각표면의 평탄도가 감소하였다. TMAH 에 IPA 용액을 첨가하면 식각표면의 평탄도를 증가 시키나 Si의 식각률을 감소 시켰다. 그러나, TMAH 에 AP 용액을 첨가하면 Si의 식각률과 식각표면의 평탄도 모두를 증가시켰다. 또한 시간당의 AP 첨가 횟수를 증가시킴으로서 Si 식각률을 최대화시킬 수 있었다. TMAH/AP 용액의 최적의 Si 식각조건을 적용하여 한변의 길이가 100∼400㎛이고 두께가 20㎛인 정사각형 모양의 Si 멤브레인을 성공적으로 제작하였다.

• 센서학회지
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• 제16권4호
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• pp.301-306
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• 2007

AlN thin film for SAW filter application was deposited on (100) silicon wafers by reactive magnetron sputtering method. The structural characteristics were dependent on the deposition conditions such as sputtering pressure, RF power, substrate temperature, and nitrogen partial pressure. Scanning Electron Microscope (SEM), X-ray Diffraction (XRD), Electron Probe MicroAnalyzer (EPMA) and Atomic Force Microscope (AFM) have been used to find out structural properties and preferred orientation of AlN thin films. Insertion loss of SAW devices was 28.51 dB and out of band rejection was about 24 dB.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.405-410
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• 2006

We fabricated gas sensors using carbon nanotubes (CNTs) as electron emitters for the purpose of detecting inert gases. By using the silicon-glass anodic bonding and glass patterning technologies with the typical Si process, we improved the compactness of the sensors and the reliability in process. The proposed sensor, based on, an electrical discharge theory known as Paschen's law in principle, works by figuring the variation of the discharge current depending on gas concentration. In the experiment, the initial breakdown characteristics were measured for air and Ar as a function of gas pressure. As the result, even though it should be realized that there are many other factors which have an effect on the breakdown of a gap, the sensors led to similar result as predicted by Paschen's law, and they showed a possibility as gas sensors which enable to detect the gas density ranged to the vacuum pressure from 1 to $10^{-3}$ Torr.

• 센서학회지
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• 제24권4호
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• pp.239-246
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• 2015

Blood pressure is possible to diagnose a disease associated with blood pressure and judgment the current health of patients. Automatic blood pressure monitor capable of measuring a blood pressure easily in hospital and at home have become spread. In this study, we developed the blood pressure simulator (BPS) that can test the arm-type automatic blood pressure monitor that is commonly used in hospital. BPS is to produce a pressure similar to the pressure wave generated in the human blood using a servo disk motor. Then, using the silicon tube, it implements the situations such as human blood vessels, and to output the generated pressure waveform. Simply the BPS's phantom put on the cuff and it is able to simulate blood pressure. So anyone can quickly test the blood pressure monitor within one minute and it is possible to shorten the test time required for the automatic blood pressure monitor. In Performance test, the trends and the standard deviation of the values measured in the BPS is similar to the value of the measured pressure from people with normal blood pressure. Thus, the development BPS showed a possibility of taking into account the actual blood pressure measurement environment simulator.