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pH-ISFET 마이크로프로브의 製作과 그 生醫學的 應用
이광만,손병기,Lee, Kwang-Man,Sohn, Byung-Ki 대한전자공학회 1988 전자공학회논문지 Vol. No.
A pH-ISEFET microprobe for in vivo measurements has been fabricated by combining ISFET (SL-IIS) chip and capillary thin film reference electrode. A two-step TCE oxidation for the gate oxide layer and multilayer encapsulation using silicone rubber and epoxy were specially used for the improvement of the stability and temperature dependence of the ISFET's. The measured sensitivit, response time and temperature dependence of the pH-ISFET microprobes are 50 mV/pH, less than one second, and - 0.01 pH/$^{\circ}$ , respectively. By operating continuously more than 40 days, a long term stability of 0.016 pH/day is obtained. The result of pH monitoring of femoral arterial blood in a rabbit is fairly good agreement with the value of blood gas analysis.
폴리우레탄을 이용한 ISFET 요소센서의 제작 및 특성
최성문,손병기,김의락 ( Sung Moon Choi,Byung Ki Sohn,Ui Rak Kim ) 한국센서학회 1993 센서학회지 Vol.2 No.1
An ISFET urea sensor was fabricated by immobilizing the urease using polyurethane on the H^+ sensing Si₃N₄ thin film of pH-ISFET. The sensor could determine the urea concentration 1∼50 mg/dl with fast response of 3∼5 min. and good repeatability. For its application to clinical analysis, the results of the urea measurements in blood plasma using ISFET urea sensor were compared with these of conventional Urease-Indophenol method.
압전박막을 이용한 감압전장효과 트랜지스터 ( PSFET ) 의 동작특성
남기홍 ( Ki Hong Nam ),손병기 ( Byung Ki Sohn ),조병욱 ( Byung Woog Cho ),양규석 ( Gyu Suk Yang ),군대혁 ( Dae hyuk Kwon ) 한국센서학회 1995 센서학회지 Vol.4 No.2
A new FET type semiconductor pressure sensor (FSFET : pressure sensitive field effect transistors was fabricated and its operational characteristics were investigated. A ZnO thin film as a piezoelectric layer, 5000Å thick, was deposited on a gate oxide of FET by RF magnetron sputtering. he deposition conditions to obtain a axis poling structure were substrate temperature of power of 140watt, and working pressure of 5mtorr in Ar ambience. The fabricated PSFET den-ice showed good linearity and stability in the applied pressure range(1x10^5 Pa∼4x10^5 Pa)
14 비트 분해능을 갖는 2차 Sigma-Delta 변조기 설계를 위한 구성요소의 최대에러 허용 범위 조사
조병욱,최평,손병기,Cho, Byung-Woog,Choi, Pyung,Sohn, Byung-Ki 한국통신학회 1998 韓國通信學會論文誌 Vol.23 No.5
저주파의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위해 sigma-delta 아날로그-디지털 변환기의 이용이 용이하다. 이 변환기는 변조기와 디지털 필터로 구성되는데 여기에서는 변조기에 대해 언급한다. 14비트 분해능을 갖는 2차 sigma-delta 변조기를 설계하기 위한 변조기의 구성요소 즉 연산 증폭기, 적분기, 내부 ADC 및 DAC의 최대 허용 에러 범위를 규정하였다. 이를 위하여 먼저 이상적인 변조기를 모델링하고 다음으로 변조기의 성능을 저하시키는 여러 가지 에러 요인 즉 연산증폭기의 최대 출력 제한, DC 이득, slew rate, 축전기의 불일치에 의한 적분기 이득 에러와 내부 ADC 및 DAC의 에러 등을 이상적인 모델에 적용하여 성능을 검증하였다. 이러한 에러 허용 범위에 대한 조사를 바탕으로 sigma-delta 변조기 설계 시 요구되는 구성 요소의 사양을 결정 할 수 있으며, 제조과정에서 나타나는 에러 성분에 대한 한계를 규정하여 최종 제작될 변조기의 성능을 확신 할 수 있다. Sigma-delta converter is frequently used for conyerting low-frequency anglog to digital signal. The converter consists of a modulator and a digital filer, but our work is concentrated on the modulator. In this works, to design second-order sigma-dalta modulator with 14bit resolution, we define maximumerror limits of each components (operational smplifier, integrator, internal ADC, and DAC) of modulator. It is first performed modeling of an ideal second-order sigma-delta modulator. This is then modified by adding the non-ideal factors such as limit of op-amp output swing, the finit DC gain of op-amp slew rate, the integrator gian error by the capacitor mismatch, the ADC error by the cmparator offset and the mismatch of resistor string, and the non-linear of DAC. From this modeling, as it is determined the specification of each devices requeired in design and the fabrication error limits, we can see the final performance of modulator.
최광돈,이종현,손병기,신종욱,Choi, Kwang-Don,Lee, Jong-Byung,Sohn, Byung-Ki,Shin, Jong-Ug 대한전자공학회 1988 전자공학회논문지 Vol. No.
Porous실리콘 形成反應에서 HF濃度, 電流應度, 反應時間 및 基叛의 表面狀態가 PSL (Porous Silicon Layers)의 porosity에 미치는 影響을 실험적으로 조사하였다. PSL을 陽배化 시켜서 室溫에서 FIPPOS-SOI를 제조하는 방법을 연구하였다. 이 방법으로 100um폭의 SOI strip line을 제조하였으며 SOI의 stress제거를 위해 2단계 PSL 형성법을 이용하였다. 또한 이 실온 SOI 제조기술을 이용하여 이미 소자공정을 끝낸 집적회로를 SOI화 시킬 수 있는 방법을 제안하였다. An experimental study of the influences of HF concentration, current density, reaction time and the silicon surface, on the formation and properties of porous silicon are reported. The SOI (Silicon-On-Insulator) strip lines with 100 um width are fabricated at room temperature by anodic oxidation of PSL (Porous Silicon Layers). The stress on the silicon island induced by the anodic oxidation can be avoided by the two-step PSL formation technique. At the final step of IC fabrication process, device isolation will be achieved at room temperature by this method.
이용수,이용현,손병기,Lee, Yong-Soo,Lee, Yong-Hyun,Sohn, Byung-Ki 대한전자공학회 1988 전자공학회논문지 Vol. No.
Thermally grown $SiO_2$ films on silicon have been thermally nitrided in the $NH_3$ gas ambient and their properties have been investigated by analyzing the AES data and the results of the I-V and the C-V measurements. The Auger depth profile show that the nitrogen-rich layers are formed at the nitrided oxide film surface and near the $SiO_2$-Si interface. The higher the nitridation temperature is, the larger the refractive index of nitroxide film is. And the thinner the oxide film to be nitrided for the same nitridation temperature is, the larger the refractive index of nitroxide film is. When thin $SiO_2$ film is thermally nitrided, the I-V characteristics show the Fowler-Nordheim conduction fashion. Flatband voltages of $SiO_2$ films are shifted by nitridation, due to the fixed charge formation.
박이순,김기현,손병기 ( Lee Soon Park,Gi Hyeon Kim,Byung Ki Sohn ) 한국센서학회 1993 센서학회지 Vol.2 No.1
A FET(field effect transistor) type lipid sensor was fabricated by immobilizing lipase enzyme on the gate of pH-ISFET(SiO₂/Si₃N₄). A water soluble polymer. polyvinyl alcohol(PVA) was modified with 1-methyl-4-(formylstyryl) pyridinium methosulfate(SbQ) to give a photosensitive membrane(PVA-SbQ) in which lipase was immobilized. The optimum photolithographic conditions were : spin coating speed 5,000∼6,000 rpm. L1V exposure time 20∼30 seconds, developing time in water 3040 seconds, and vacuum drying time 45 min. at room temperature with the suspension containing PVA-SbQ aqueous solution(SbQ 1mol %, 10 wt %) 200 NL, bovine serum albumin (BSA) 7.5 mg, and lipase 10 mg. The lipid sensor showed good linear calibration curve in the range of 10∼100 mM triacetin as a lipid sample.
14 비트 분해능을 갖는 2차 Sigma-Delta 변조기 설계 및 검증
조병욱,최평,손병기,Cho, Byung-Woog,Choi, Pyung,Sohn, Byung-Ki 대한전자공학회 1999 電子工學會論文誌, S Vol.s36 No.5
저주파의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위해 sigma-delta 아날로그-디지털 변환기의 이용이 용이하다. 이 변환기는 변조기와 디지털 필터로 구성되는데 본 논문에서는 변조기에 대해서만 언급한다. 모델링을 통해 14비트 분해능을 갖는 2차 sigma-delta 변조기를 설계하기 위한 변조기의 구성요소 즉 연산 증폭기, 적분기, 내부 ADC 및 DAC의 최대 허용 에러 범위를 규정하였으며, 이를 토대로 연산증폭기, 2비트 ADC 및 DAC 등을 설계·검증하고, 이들을 서로 연결하여 2차 sigma-delta 변조기를 구성하였다. 3비트 ADC의 기준전압을 조절하여 변조기 성능 향상을 도모하였으며, 내부 DAC를 축전기 및 간단한 제어회로로 구성하여 비선형성 에러를 최소화하였다. 설계된 각각의 구성요소들은 모델링에서 정의된 에러 범위를 모두 만족하였으며, 전체 변조기는87㏈의 입력범위와 87㏈의 최대 신호 대 잡음 비를 가졌다.