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      • 첨단 수송장비용 센서 및 응용시스템 개발

        朴世光,崔時永,全國鎭,李光萬 경북대학교 센서기술연구소 1997 연차보고서 Vol.1997 No.-

        자동차의 안전성 향상과 편리성은 정밀한 기계적 시스템과 첨단 전자 시스템의 조화에 의한 것이다. 현재 자동차의 전자 시스템 중 엔진의 고효율을 위해 엔진유입 공기량, 실린더의 압력, 엔진의 회전수 등을 검출하는 센서부와 사고의 원인인 타이어 펑크를 모니터링하는 시스템이 첨단 수송 장비의 핵심 부품이다. 따라서 이를 개발하기 위해서 1) 자동차용 Air Flow Sensor, 2) 자동차용 엔진 MAP Sensor, 3) 멀터센서 모니터링 시스템, 4) 자동차 실내 환경제어용 센서시스템 개발을 위한 연구를 수행하였다. 자동차용 엔진 공기유량센서를 제작하기 위해서 유한차분법과 SPICE로 시뮬레이션을 수행하고 이 결과로 센서를 설계하였다. 센서의 저항체를 제작하기 위해서 백금박막을 제작하고 각각 조건별로 특성을 조사하여 패터닝이 잘되고 저항값이 크고 온도계수가 큰 조건을 선택하여 센서를 제작하였다. 센서는 lift-off법으로 백금을 패터닝하고 PI-2723을 보호막으로 사용하였다. 구동회로는 정온도형으로 동작하도록 피이드백 회로를 사용하였고, 기준유량계 출력과 일치하도록 피이드백 회로의 출력전압을 증폭하였다. 유체의 온도와 유량을 변화시킬 수 있는 실험장비를 제작하고 기준유량계와 제작한 유량계의 출력을 동시 측정하여 실험결과를 비교하였다. 유량에 대한 실험에서는 증폭한 출력전압은 기준유량계 출력과 거의 일치하였고, 스텝응답과 과도응답에서도 기준유량계 출력과 거의 일치함을 보았다. 자동차용 엔진 MAP Sensor의 연구에서는 SDB 웨이퍼를 이용하여 절대압 압력센서를 제조하였다. 센서의 구조는 두 개의 휫스톤 브릿지 회로와 다이아프램으로 구성되어있다. 두 개의 휫스톤 브릿지중 하나는 다이아프램의 가장자리에 위치하고, 다른 하나는 다이아프램의 가운데 부분에 위치한다. 다이아프램의 공극은 10^-5 Torr의 진공에서 형성시켜 공극안의 공기로 인한 압력센서의 감도에 미치는 온도효과를 줄였다. 이것은 압력센서의 온도보상에 대한 부수적인 방법이다. 본 실험의 주된 온도 보상법은 두 브릿지의 오프셋 전압의 차를 이용한 방법이다. 이 방법을 이용하여 22 ∼ 100℃ 범위에서 온도 영향을 80 %이상 보상할 수가 있었다. 멀티센서 모니터링 시스템 연구에서는 첨단 수송장치용에 적합한 직접 디지털 출력을 갖는 압력 센서와 온도 센서를 멀티 센서에 적합한 형태로 제작하였다. 압력 센서는 PR 희생층과 금속 구조층으로 하는 표면 마이크로머시닝 기술을 이용하여 제작하였으며, 온도 센서는 n-well CMOS 공정을 이용한 substrate PNP BJT 트랜지스터를 이용하여 제작하였다. 이 두 센서를 함께 제작할 수 있는 공정을 개발하였으며 각각소자에 대하여 측정 셋업을 구성하여 측정하였다. 직접 디지털 압력 센서의 출력에 대한 기본적인 동작 특성을 확인하였으며, 제작된 온도 센서의 감도는 1.57 ㎷/℃ 이다. 자동차 실내환경제어용 센서시스템 개발에서는 표준 CMOS 공정기술과 실리콘미세가공기술을 이용하여 자동차 실내환경 제어용 센서시스템을 개발하기 위하여 마이크로 가스유량센서와 습도센서를 설계하고 제조공정을 수행하였다. 가스유량센서의 경우 설계된 칩의 크기는 3 × 3 ㎟이고, 히터 좌우에 6 쌍의 n-poly/p-poly 열전대를 구성하였다. 습도센서의 경우 칩의 크기가 0.8 × 1.2 ㎟이고 단일 n-poly 실리콘히터로만 구성되어 있는 매우 간단한 구조를 하고 있다. 최소의 열용량과 기판 및 페케지를 통한 열손실을 최소화하기 위하여 열적 및 기계적 특성이 우수한 NON 구조의 브릿지형 다이아프램을 실리콘 미세가공 기술을 이용하여 구현하였다. 또한 NON절연막의 열전도특성을 연구하기 위한 측정소자를 설계·제작하고 그 특성을 측정 중에 있다. 마이크로 습도센서의 동작원리를 기술하고 마이크로 열센서를 구동하게 될 구동회로를 설계·검증하고 있으며 CMOS 회로화 하여 센서와 함께 집적된 센서시스템을 구현할 것이다. The improvement of safety and convenience in motor car lies on the harmony of a minute mechanical system and high-tech electric system. Nowadays the core part of the high-tech transport equipment is the system and the sensor part. The system monitors the flat tire that causes accidents and the sensor part detects the air amount of a engine intake, the pressure of the cylinder and the turn number of an engine for high efficiency of engine in car electronic system. In order to develop it, therefore we have studied 1) an air flow sensor for car engine, 2) a pressure sensor for car engine, 3) the system monitoring pressure of car tire. We designed air flow sensor in use of a finite different method and SPICE simulation to make it. In order to make resistors in the sensor, we made platinum thin film and then we tested the characteristics of the thin film in various conditions. So we chose the condition which is patterning better, higher resistor value and higher temperature coefficient. The sensor of platinum thin film was patterned by lift-off method and passivated with PI-2723. We used the feedback circuit to make an operation circuit drive in constant temperature. We amplified the output voltage of the fabricated sensor in accordance with that of a reference flowmeter. We made an equipment to change fluid temperature and flow. We measured the output of the reference flowmeter and the fabricated flow sensor simultaneously, and compared them. In the experiment, the amplified output voltage nearly agree to the output of the reference flowmeter. The absolute pressure sensor using SDB wafer has been fabricated. The structure of the sensor consists of two Wheatstone bridges and a diaphragm. One of the two Wheatstone bridges is located on the edge of diaphragm, and the other is located on the center of diaphragm. The diaphragm cavity is sealed in vacuum(∼10^-5 Torr) to reduce the effect of temperature due to the vapor in the cavity on the sensitivity of pressure sensor. This is the minor method of temperature compensation method. In this experiment the main compensation method is to use the differrence of the two bridge offset voltages. In this method the temperature effect in the range of 22 ℃ ∼ 100 ℃ was compensated over 80 %. We produced a pressure sensor and a temperature sensor, which are suitable for a multi sensor, and have the direct digital output suitable for an advanced transporting equipment. The pressure sensor was fabricated using a surface micromachining technique with a sacrificial PR layer and a structural metal layer. The temperature sensor was fabricated using a substrate PNP BJT made by use of an n-well CMOS process. We developed the process that could produce these two sensors together, organized and estimated the setup about each element. The basic operating characteristics are identified about the direct digital output of the pressure sensor, and the sensitivity of the produced temperature sensor is 1.57㎷/℃ Micro gas-flow sensor and humidity sensor were designed and fabricated using a standard CMOS process technology and silicon micromachining techniques for an Interior Environment of Automotive. The chip size of designed gas-flow sensor is 3 × 3 ㎟ with six pairs of n-poly/p-poly thermocouples around the heater. For the case of the humidity sensor, the size is 0.8 × 1.2 ㎟ with single n-poly silicon heater and simplicity. A bridge type diaphragm of NON structure having an excellent mechanical and thermal properties, was implemented by silicon anisotropic etch. The thermal properties of NON insulator is investigating using by the measurement device that was designed and made specially. The operating principle of micro humidity sensor was described and the driving circuits of the micro thermal sensors were designed and verified. The circuits in CMOS will be integrated into the sensor system with the thermal sensor.

      • 자동차용 실리콘 가속도센서의 개발

        이종현,최시영,권영두,이상룡 경북대학교 센서기술연구소 1992 연차보고서 Vol.1992 No.-

        센서를 인간의 五感에 비유한다면 가속도센서는 視覺, 聽覺, 觸覺, 味覺, 嗅覺 중에서 어떤 감각기관인가? 먼저 視覺을 쉽게 생각 할 수 있다. 시각기능은 거리, 위치, 형상에 민감하다. 그러나 이들의 시간에 따른 변화 즉 1차 微分量인 속도에는 어느 정도 定性的으로 감응하나 2차 미분량인 가속도는 시각으로 판단되기 어렵다. 활강하는 스키선수나 써커스의 공중 곡예가 시각에만 의존한다고 볼 수 없으며, 만약 우리가 이러한 로봇(robot)을 만든다고 가정 할 때 가속도 센서의 중요성은 상상 할 수 있을 것이다. 움직이는 모든 시스템의 動的特性을 제어하기 위해 정교한 가속도센서는 필수적이다. 물체에 작용하는 힘을 감지하는 센서는 크게 2가지로 분류해 볼 수 있다. 즉 압력, 응력 등 靜的(static mode) 힘을 감지하는 것이 압력센서 계열에 속하고, 가속력, 진동력, 충격력 등 動的(dynamic mode) 힘을 감지하는 것이 가속도센서에 해당한다. 두 센서의 실용분야는 다르지만 그 원리나 제조기술 면에서는 유사하며 다만 설계에서만 차이가 있을 뿐이다. 특히 실리콘 박막을 이용하는 압력/가속도센서는 제조기술이 동일하므로 구조와 package방법만 달리하면 두가지 센서가 함께 개발 될 수 있다. 또 응용기술에 따라 속도 및 균형제어장치, 설비진단용 진동감지기, 마이크로폰, 전자저울, 유량계 등 그 활용분야는 대단히 넓다. 실리콘 가속도센서 칩은, 첨단의 집적회로기술로 제작되어 정교하고, 신뢰성이 높고, 小型輕量이며, 규격화, 양산화가 쉽고 저가격인 장점이 있다. 또한 각종 센서의 fusion및 제어회로와의 integration이 가능하기 때문에 로봇와 같은 정밀제어 시스템에 적합하다. 이와 같이 종래의 기계식 센서에 비해 그 활용 범위가 넓고 성능이 월등하므로 개발에 대한 기대치가 매우 큰 소자이다. 따라서 미국, 일본, 유럽 등 선진국에서는 기업 경쟁적으로 개발연구가 진행되고 있으며 특히 자동차 air-bag용 실리콘 센서는 Analogue device, Lucas nova, Kavlico, IC Sensors, Siemens 등 몇개 회사에서 개발한 시제품을 판매하고 있는 단계이며 1996년에는 자동차의 cruse, suspension 등의 제어시스템에도 實裝 될 것으로 예상되고 있다. 가속도센서의 활용이 예상되는 산업분야는 자동차, 기차, 선박, 항공기, FA(factory automation) 관련장비, 기능성 로봇, 각종 완구, 스포츠/레저 관련장비, 등 다양하다. 더욱이 실리콘 가속도센서 칩과 같이 정밀하고 작은 부품이 일반화 될 때는 그 응용분야가 크게 확대 될 것이다. 대표적으로 자동차산업 분야만 검토해 보아도 그 수요량과 미래의 시장성을 알 수 있다. 우리나라의 경우를 보면 60년에 3만여대에 불과했던 차량대수가 90년에 100 배가되었고 1992년 말의 통계를 보면 525만대에 달하고있다. 교통부 전망자료를 보면 2001년에는 1,388만대가 될 것으로 예측하고 있다. 2000년부터는 자동차의 air bag, ABS(anti-lock braking system), cruise control, smart suspension system, auto-door lock system, 속도감응 파워핸들, 진동측정 등에 실리콘 칩형 가속도센서가 일반적으로 적용 될 것으로 예상하고 있으며 그 수요량도 대단할 것이다. 또한 센서는 단위소자 부품으로서만이 아니라 센서시스템 및 상품의 성능에 대한 부가 가치를 고려해야 하기 때문에 그 시장성은 매우 크며 기술확보를 위한 집중노력이 필요한 시점이다. We report here the first year studying results of 3 years research program of the project [Development of Silicon Acceleration Sensor for Car Applications]. The final goal of this project is to develop an engineering sample of a single crystalline silicon piezo-resistive acceleration sensor chip, which can be applied to mass production line. In this year of the first step research, we focused on the investigation and determination of optimal techniques of silicon micro-machining and device processes techniques for acceleration sensor fabrication. A basic proto-type sample was fabricated and characterized for the verification of the developed techniques. Summary of the results is as follow: ① Fabrication of single crystalline silicon micro-structures; Several etching technics of single crystal silicon are already reported and well know ones. In this studies we established a new method of porous silicon etching technique for the use of acceleration sensor fabrication. The method was not well determined and only a few papers are repeorted in the world. Most of our results on process technics are originally developed. - Effects of the current, voltage, HF concentration, time, type of substrate, surface state and so forth on the formation of the PSL(Porous Silicon Layer) were investigated and reproducible process control was made. - We fabricated silicon micro-structures by forming selective PSL and etching it in NaOH solution. After trying many methods, using n/n^+/n silicon substrate produced the most accurate structure and only one mask was used to make a exact beam structure of arbitrary shaped cantilevers and bridges. - Experiment on the reactor which can form porous Si on the whole wafer or a small piece has been done and much experience has been gained during this process. We have been designing and manufacturing an auto reactor which can be applied to the mass production. ② Acceleration sensor fabrication and process technology development: In order to examine micro-structures and developed process more closely, acceleration sensor of cantilever, 4 beam bridge and 8 beam bridge type have been fabricated just for experimental usuage and we've comfirmed that it works properly - The method of protecting device in a strong acid like high concentrated HF solution have been developed using WAX lithography technique and using α-Si deposition. This technique would be useful in the next step process continued. - For the sake of the application of accelation sensor, we have established and verified DMT (Diffusion Modification Technique) so as to prevent under-cut of the undesirable part and form stopper with accurate air-gap. - For Mass of Acceleration Sensor, we studied the method to make SEISMIC PROOF MASS, and also studied the method of NIKEL electro-plating so that we get to believe firmly about feasibility. - We designed and simulated the self-guarding circuits with two bridge circuits for the testing the operating conditions of acceleration sensors, we will apply the circuits to next TEST CHIP. ③ Development of simulator for acceleration senser : FEM simulator, which can simulate dynamic characteristics of Si mechanical structure and acceleration sensor, was developed and we are utilizing the simulator specifically for designing piezoresistive Si acceleration sensor.

      • IGFET형 반도체 압력센서의 개발

        최시영 경북대학교 센서기술연구소 1991 연차보고서 Vol.1991 No.-

        PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition)로 증착시킨 실리콘 질화막을 다이아프램으로 사용한 IGFET형 반도체 압력센서를 제작하여 그 특성을 조사하였다. IGFET형 반도체 압력센서는 용량형 압력센서이면서 출력신호을 전류 및 전압으로 사용가능하고, 기존의 반도체 압력센서보다 소형(소자 크기 : 1㎜ × 0.725㎜)이고, 기판과의 정전접합 및 양면 정렬 작업이 필요하지 않으며, 그리고 MOS IC 공정과 완전한 호환성을 가진다. 이러한 제조공정의 용이는 양산생산에 매우 유리하다. 그래서 IGFET형 압력센서 개발을 위한 기초연구를 하였다. 제작된 압력센서는 n-type Si 기판위의 드레인과 소오스, 그리고 게이트 영역으로 구성되어 있다. 드레인, 소오스, 및 게이트 산화막을 밀폐시키는 정사각형의 실리콘 질화막 다이아프램을 게이트 영역에 형성시켰다. 게이트 산화막과 다이아프램 사이에는 air-gap이 있다. 실리콘 질화막의 다이아프램에 압력이 인가되면, 이 다이아프램이 휘게되고 게이트 커패시턴스가 증가하게 된다. 그 결과 소오스와 드레인사이의 채널 전도도가 변하여 드레인 전류가 변하게 된다. 따라서, 압력변화에 따라 IGFET형 소자가 바로 압력센서가 된다. 이 IGFET형 압력센서의 압력증가에 따른 드레인 전류변화는 비선형적으로 나타났으나, 문턱전압의 변화는 좋은 선형적으로 나타났다. 그림 1은 IGFET형 압력센서의 개략도이다.

      • InSb/InAsSb 초격자 구조의 적외선 센서 개발(Ⅰ)

        최시영,Lee, G.S. 경북대학교 센서기술연구소 1992 연차보고서 Vol.1992 No.-

        적외선 감지용 물질로는 대기권에서 최소의 전자파 흡수가 되는 3∼5㎛와 8∼12㎛ 파장영역에 대응하는 에너지 갭을 가지는 HgCdTe 및 InSb 반도체가 사용되고있다.^(1-4) InSb는 에너지 갭이 Ⅲ-Ⅴ족 물질로서는 최소이고, 전자의 이동도가 최고이며 최소의 전자유효질량을 갖고 있어 3∼5 ㎛파장영역의 적외선센서 재료로 유망한 물질이다.^(1.5) 그러나 8∼12㎛ 파장영역의 센서재료로는 HgCdTe가 주된 물질로 되어 있으며, 이에 대한 연구는 여러 선진국에서 기술적 Know-how가 타국으로 유출되는 것을 금하고 있는 실정이다. HgCdTe계 적외선 감지소자의 개발에 대한 연구는 국방과학연구소를 중심으로 자체연구를 하고 있으며 연세대, 고려대 및 KIST 등에서도 기초연구를 하고 있다. 그러나 HgCdTe 재료는 growing과 composition control이 매우 어려워 새로운 재료에 관한 연구가 불가피하다. 최근에 InAsSb/InSb의 strained-layer superlattice(SLS)를 이용하여 type Ⅱ의 band 구조를 갖는 소자를 제조함으로써, 12㎛의 파장까지 적외선을 탐지할 수 있다는 이론 보고서가 나와 이 물질이 적외선 탐지기로 새로운 각광을 받고 있다.^(6-8) InAs_0.4Sb_0.6가 Ⅲ-Ⅴ족 물질로는 최소의 에너지 갭을 갖고 있으며(상온에서 에너지 갭이 0.1eV),^(9) 액체질소온도에서 9㎛의 파장을 탐지할 수 있다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 MBE로 성장시킨 InSb 결정층을 이용하여 p-n 접합형 다이오드를 이용한 적외선 센서의 개발에 중점을 두었으며, 8∼12㎛ 파장영역을 탐지하기 위한 InAsSb/InSb SLS 구조의 결정을 성장시켜서 그 특성을 조사하였다. The wavelength of electromagnetic wave emitted from an object is dependent on its temperature and ranges from 2 to 12 ㎛ infrared region at room temperature. Since both 3∼5㎛ and 8∼12㎛ wavelengths in the region of infrared are least absorbed by atmosphere, the infrared sensors detecting those regions of wavelengths are needed. In this research, InSb epitaxial layer whose energy gap is equivalent to 3∼5㎛ wavelength was grown by MBE. A photovoltaic type InSb p-n junction diodes were fabricated and characterized for the infrared detection. InAsSb/InSb SLS layers were also grown by MBE for 8∼12㎛ wavelength infrared detection. The research is cooperated with Dr. G. S. Lee at Louisiana State University in USA who is working in InSb and InAsSb/InSb SLS growth by MBE and its application to the infrared detection for many years. A lot of new informations in this field have been transfered to the research through the cooperation. The research results performed at both L.S.U. and Kyungpook National University are listed below. 1. Research performed at L.S.U. InSb epitaxial layer growth in InSb and GaAs substrate. InAsSb/InSb SLS epitaxial growth on InSb substrate. Hall measurement of InSb epitaxial layer. Fabrication and characterization of p-i-n InSb junction diodes. 2. Research performed at K.N.U. XRD and FTIR measurements of InSb substrate. XRD measurement of InAsSb/InSb SLS layer. AES measurement of InSb and InAsSb/InSb SLS layer. SiO_2 deposition for passivation of InSb surface. Electrical and structual measurement of SiO_2. Fabrication and characterization of p-i-n InSb junction diode.

      • TLD 방사선센서 및 판독장치의 개발 : 방사선 센서용 고감도 열형광체의 개발

        강희동,이상윤,김도성 경북대학교 센서기술연구소 1990 연차보고서 Vol.1990 No.-

        방사선 작업종사자의 개인피폭선량을 측정하기 위하여서는 개인 피폭선량계 (pocket dosi-meter), film badge 및 TLD (Thermoluminescent Dosimeter) 방사선센서 등이 보편적으로 사용되고 있다. 특히 TLD 방사선 센서는 이온화 방사선에 대한 감도와 안정성이 높고 비교적 동작원리가 간단하며, 소형화와 장기간에 걸친 집적선량의 측정이 가능하며 넓은 선량과 에너지영역에서 선형적인 응답특성을 가지므로 개인피폭선량측정 및 환경방사능 평가에 있어 경제성, 휴대성, 신뢰성을 가진 방사선 센서로 많은 각광을 받고 있으며, 종래에 가장 많이 사용되어온 film badge를 점차적으로 대체해 가고 있다. TLD 방사선 센서용 열형광체로서는 유효원자번호가 생체조직과 등가인 LiF, Li_2B_4O_7, BeO, MgB_4O_7 등과 뼈조직과 등가인 CaSO_4와 BaSO_4, CaF_2 등이 많이 연구되고 있다. 특히 CaSO_4:Tm/Dy열형광체는 생체조직과 비등가이긴 하지만 이온화 방사선에 대한 감도가 매우 높고 측정 가능한 에너지영역이 넓으며 감쇠율이 적어 개인선량계 및 환경방사능 monitor로 널리 사용되고 있으며. BaSO_4:Eu는 방사선에 대한 감도가 매우 높고 화학적으로 안정하므로 방사선 선량측정뿐만 아니라 이들 열형광체로 만든 TL 판넬은 X선의 영상재생 등에 매우 유용하다. 그리고 조직등가이고 감쇠율이 매우 적으며 감도를 향상시킨 LiF:Mg, Cu, P가 개발되어 많은 연구가 진행되고 있으며, Li_2B_4O_7:Mn/Cu는 중성자 검출용TLD 방사선 센서로 널리 사용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 TLD 방사선 센서 및 판독장치를 개발하기 위한 1차년도의 연구로서 TLD 방사선 센서로 소자화할 수 있는 고감도의 CaSO_4:Tm/Dy, BaSO_4:Eu, LiF:Mg, Cu, P 및 Li_2B_4O_7:Mn/Cu 열형광체를 개발하였다.

      • 저항형 볼로미터 적외선 센서용 산화 바나듐 박막의 제조 및 TCR 측정

        김민철,강호관,문성욱,윤영수,김도훈,오명환 경북대학교 센서기술연구소 1998 센서技術學術大會論文集 Vol.9 No.1

        비냉각 열형 적외선 센서로 널리 쓰이고 있는 저항형의 마이크로 볼로미터 제조에 관한 기초 연구로서 RF magnetron sputtering 방법으로 Si_(3)N_(4)가 증착된 실리콘 기판 위에 바나듐 박막을 증착한 후 열처리 조건을 달리하여 각기 다른 조성의 산화 바나듐 박막을 제조하였다. 제조된 다른 조성의 산화 바나듐 박막에 대해 XRD로 상분석과 AES로 박막의 조성변화를 측정 하였으며 AFM을 이용하여 표면상태를 관찰하였다. 또한 저항형 볼로메타의 성능지수인 TCR값의 변화를 측정하여 최대 값을 가지는 열처리 조건을 구하고자 하였다. 본 실험에서는 1.89~2.22 %/K에 해당하는 높은 TCR값을 가지는 산화바나듐을 제조할 수 있었으며, 이러한 결과는 MEMS 기술을 이용한 저항형 볼로미터 제작에 적용이 될 수 있을 것이다. We report the results of the basic study of resistive microbolometer which have been widely used for uncooled IR sensor. Vanadium thin films were deposited on silicon nitride by RF magnetron sputtering. Vanadium oxides were fabricated by annealing in oxygen atmosphere at 350-500℃ for 30min. The characteterization of vanadium oxide films was carried out by means of XRD, AES and AFM. In this experiment, we obtained vanadium oxide thin film which have a TCR value from 1.89 to 2.22 %/K. This results could be applied to uncooled resistive bolometer IR sensor by using MEMS technology.

      • 감성 및 응용 시스템 개발

        강신원,신장규 경북대학교 센서기술연구소 1997 연차보고서 Vol.1997 No.-

        "감성센서 및 응용시스템 개발"에 관한 본 총괄과제는 과제 성격과 내용이 상이하여 2개의 세부과제로 이루어져 있으며, 감성이라는 물리량을 정량적으로 계측하기 위한 센서개발에 관련된 기본기술 개념기술 개념설정 작업 및 정량화 기술개발에 역점을 두고 있다. 따라서 본 연구에서는 먼저 인간의 기본감각인 오감 중 광·음향 압력등 물리적 자극에 응답하는 시각·청각·촉각 중 시각을, 화학적 자극에 응답하는 미각·후각 중 미각을 선택하여 미각센서와 시각센서 개발을 목표로 설정하였다 즉, "Optode형 glucose 센서의 개발"인 제 1 세부과제와 "지능화 뉴로 시각센서의 개발"인 제 2 세부과제로 이루어져 있으며, 아래에 그 각각의 세부과제에 관한 요약을 정리하였다. This research project, "Development of Sensors and Application Systems for Human Intelligent Sensor", consists of two topics which could be classfied into two different application fields such as taste sensor, neuro vision sensor. Research on sensory engineering deals with measurement and quantification of human feelings and focoues on the developments of corresponding sensors and their application systems. The first subproject is "Development of Optode Type Glucose Sensor" which is focoused the measurements and quantification of taste between taste and olfactory respondent to chemical stimulus. And the second subproject is "Development of Intelligent Neuro Vision Sensors" which is the "measurements of vision" among the sense of vision, touch, and hearing respondent to the physical incitement(e.g. optic, acoustic, and pressure etc.).

      • FET형 반도체 마이크로센서 개발(Ⅱ)

        손병기,이흥락,박이순,조진호,이성필,최평,서화일,고성택,박재윤,서장수,김창수 경북대학교 센서기술연구소 1994 연차보고서 Vol.1994 No.-

        현재 의료진단, 화학공정의 모니터링이나 환경공학적 감시 및 제어 등의 분야에서 사용되고 있는 기존의 센서는 고가이며 용적이 클 뿐만 아니라 분석시간이 길고 사용하기 까다로운 것 등 여러 가지 문제점이 있다. 또한 측정환경에 영향을 주지 않을 만큼 충분히 작으며 빠른 분석시간을 가진 센서를 필요로 하고 있다. 본 연구에서는 기존의 센서들의 난점을 극복할 수 있는 새로운 형태의 FET형 전해질(electrolyte : H^+, K^+, Ca^2+, Na^+)분석 시스템, 용존가스(O_2, CO_2)분석 시스템의 개발을 중점적으로 추진하며, FET형 압력센서, 습도센서, 방사형 온도센서 등의 개별 FET형 센서에 관한 연구도 병행하고자 한다. Recently various kinds of sensors have been developed, being applicated to their own purpose. There are lots of difficulties to apply them to measurements in which the real-time monitoring is required without disturbing the surrounding environment. FET type semiconductor sensors, fabricated by the semiconductor integration technologies, have many advantages for their miniaturization, standardization, mass-production and in vivo/in situ monitoring. They also hold a very proper configuration for multi-functional sensors or integrated smart sensors, and wide availability by forming various kinds of physical or chemical sensing materials onto their sensing gates.

      • 자동차용 엔진 MAP Sensor 개발

        최시영 경북대학교 센서기술연구소 1996 연차보고서 Vol.1996 No.-

        SDB(silicon direct bonded) 웨이퍼를 이용하여 자동차 엔진내의 압력을 감지할 수 있는 절대압 MAP센서를 제조하였다. Cell의 감지 압력범위는 절대압으로 15 ∼ 102㎪이므로 제조된 센서의 다이아프램 공극을 진공으로 유지시킬 필요가 있다. 따라서 10^-5torr의 압력 하에서 유리와 정전 접합하였다. 이것은 고온에서의 vapor효과를 줄여서 온도의 영향을 조금 줄여준다. 본 센서는 다이아프램위에 하나의 wheatstone bridge로 구성되어있다. DC 5V 구동 전압을 인가했을 때 제조한 센서의 감도는 30.4㎶/V㎜Hg, 오프셋 전압은 30.6㎷ 이었다. 압저항이 온도에 대한 강한 의존성을 나타내므로 저항의 정확한 조절을 구현하여 소자내 저항의 균일성을 이루고, 외부 측정회로의 시스템화를 구현하여 신호처리를 한다면 보다 나은 특성을 가질 수 있다. 따라서 자동차용 엔진 MAP Sensor로 사용될 수 있을 것으로 기대된다. The automobile engine absolute pressure MAP sensor using SDB( silicon direct bonded) wafer is fabricated. This sensor must operate normally in the range of 15 ∼ 102㎪ for absolute pressure. Thus the sealed diaphragm cavity was anodically bonded to pyrex 7740 glass under the condition of ∼10^-5torr, at 400℃. Not only this enables absolute pressure to be detected but also reduces the effect of the vapor in the cavity on the temperature. This is the minor method of temperature compensation methods. The structure of the sensor consists of a Wheatstone bridge and diaphragm. The sensitivity of developed sensor was 30.4㎶/V㎜Hg for 760㎜Hg absolute pressure range and offset voltage was 30.6㎷. When temperature compensation is accomplished, this sensor can be used for automobile engine absolute pressure MAP sensor.

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