화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2008년 봄 (05/22 ~ 05/23, 상록리조트)
권호 14권 1호
발표분야 전자재료
제목 열전박막을 이용한 MEMS 소자용 열센서 모듈의 형성공정
초록 최근 MEMS 기술의 발달로 감도가 우수하고 소형이며 새로운 기능을 갖는 센서들이 개발되고 있는데 이를 뒷받침하기 위한 모듈중의 하나가 열센서 모듈이다. 열센서는 물체에서 방출하는 적외선이나 화학반응에 의해 발생하는 열을 전기신호로 변환하여 감지하기 위한 것으로서 환경감시, 가전, 사무자동화, 방범, 방재, 교통 및 빌딩 시스템 등의 다양한 분야에 널리 응용될 수 있다. 여러 종류의 열센서 중에서 써모파일형 열센서는 온도차에 의해 전압이 발생하는 Seebeck 현상을 이용한 것으로 고감도화와 소형화가 가능한 장점이 있다. 그러나 Si이나 금속 박막을 사용한 기존의 써모파일형 열센서는 출력되는 전기신호가 미약하여 응답감도가 낮다는 단점이 있었다. 이와 같은 기존 써모파일형 열센서의 문제점을 해결하기 위해, p형과 n형 열전박막으로 제조한 미세 써모파일들을 사용하여 발생전압을 크게 증가시킴으로써 초소형, 고감도 열센서를 개발하고자 하는 연구가 진행되고 있다. 열전박막을 이용한 열센서는 감도와 응답성이 높고, 출력신호가 큰 장점이 있다. 또한 고온에서도 안정된 출력신호를 얻을 수 있어 활용가능한 온도 범위가 넓은 장점이 있다. 열센서용 열전박막 재료로는 상온부근에서 성능지수가 우수한 Bi2Te3 및 Sb2Te3가 적합하다. 본 연구에서는 전기도금 조건에 따른 n형 Bi2Te3 및 p형 Sb2Te3 열전박막의 열전특성을 분석하였다. 이와 같은 열전특성 분석결과를 바탕으로 전기도금법을 이용하여 n형 Bi2Te3와 p형 Sb2Te3로 구성된 써모파일형 열센서 모듈을 형성하였다.
감사의 글 : 본 연구는 서울시 산학연 협력사업의 지원으로 수행되었습니다.
저자 김민영, 최정열, 오태성
소속 홍익대
키워드 Thermoelectric films; MEMS device; Thermal sensor; Electrodeposition; Seebeck effect
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