KR20100119057A - 마이크로 가스 센서 및 그 제조 방법 - Google Patents

마이크로 가스 센서 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 SiNx 멤브레인 상에 마이크로 히터, 절연체, 감지전극, 그리고 감지물질이 차례대로 적층된 형태의 마이크로 가스 센서 및 마이크로 가스 센서의 제조 방법에 관한 것으로,
반도체 기판; 상기 반도체 기판 상에 형성되는 마이크로 히터층; 상기 마이크로 히터 상에 형성되는 감지 전극층; 상기 감지 전극 상부에 형성되는 감지 물질층을 포함하고, 상기 감지 물질층은 상기 감지 전극층 상에 미리 형성된 촉매층을 이용하여 상기 감지 전극층 상에 직접 성장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 가스 센서 및 그 제조 방법을 제공한다.
가스 센서, 감지 물질, SiNx, 성장, 적하

Description

마이크로 가스 센서 및 그 제조 방법{A MICRO GAS SENSOR AND A MANUFACTURIG METHOD THEROF}
본 발명은 마이크로 가스 센서 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 SiNx 멤브레인 상에 마이크로 히터, 절연체, 감지전극, 그리고 감지물이 차례대로 적층된 형태의 마이크로 가스 센서 및 마이크로 가스 센서의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 멤브레인상에 형성되어 있는 감지 전극 상에 감지물은, 감지물을 용액에 분산시키거나, 페이스트로 제조한 후에, 이를 적하(drop)하거나 스크린 인쇄함으로써 형성된다.
구체적으로, 멤브레인상에 형성되어 있는 감지 전극 상에 감지물을 스크린 인쇄하기 위해서는, 최소한 감지물 형성 영역이 50㎛이상의 크기가 유지되어야 하며, 감지물의 두께 또한 약 10㎛이상의 두께가 요구되어, 초소형의 마이크로 가스 센서를 제조하는데 제한이 있다.
또한, 감지물을 적하(drop)하는 방식으로 감지 전극 상에 감지물을 형성할 경우, 정확한 감지 물질을 도포하기 곤란하고, 감지물의 도포영역(또는 드롭 영역)이 의도하지 않게 넓어지는 경우가 발생되어, 이 또한 초소형 마이크로 가스 센서의 제조에 있어서 큰 제약으로 되고 있다.
또한, 전술한 스크린 인쇄 방식이나 적하 방식 모두 유기물을 제거하기 위한 열처리 공정이 필수적이지만, 이러한 공정을 최적화하기 위해 많은 실험 공정이 요구되며, 특히 드롭 방식으로 감지물질을 형성한 경우에는 열처리 공정 중 멤브레인이 파손되는 경우가 발생되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일양태에 따르면, 반도체 기판; 상기 반도체 기판 상에 형성되는 마이크로 히터층; 상기 마이크로 히터 상에 형성되는 감지 전극층; 상기 감지 전극 상부에 형성되는 감지 물질층을 포함하고, 상기 감지 물질층은 상기 감지 전극층 상에 미리 형성된 촉매층을 이용하여 상기 감지 전극층 상에 직접 성장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 가스 센서가 제공된다. 반도체 기판과 상기 마이크로 히터층 사이에는 제1 절연층이 형성되며, 상기 반도체 기판의 하부에는 제1 절연층과 동일한 물질의 제2 절연층이 형성된다. 제1 절연층 및 제2 절연층의 물질은 Si3N4를 포함하는 SiNx 계열인 것이 바람직하다.
마이크로 히터층은 백금/탄탈륨(Pt/Ta)을 사용할 수 있으며, 이때 탄탈륨은 접착층으로서 작용한다.
또한, 마이크로 히터층과 상기 감지 전극 사이를 전기적으로 절연시키기 위 한 제3 절연층을 더 포함하고, 제3 절연층은 SiO2-Si3N4-SiO2로 이루어진 적층 ONO 구조를 갖는다.
감지 전극은 백금/티타늄(Pt/Ti)인 것이 바람직하며, 이때 티타늄 층은 접착층으로서 작용한다. 또한, 촉매층의 물질은 Au, Pd 등과 같은 다양한 종류의 금속이 사용될 수도 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 반도체 기판의 전면 및 배면에 제 1 및 제 2 절연층을 각각 형성하는 단계; 상기 기판의 제1 절연층 접착층을 형성하고, 상기 접착층 상부에 마이크로 히터층을 형성하는 단계; 상기 마이크로 히터층을 도포하도록 제3 절연층을 형성하는 단계; 상기 제3 절연층 상부에 감지 전극을 형성하는 단계; 상기 감지 전극 상부에 감지 물질을 성장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 가스 센서의 제조 방법이 제공된다.
감지 전극을 형성하는 단계 이후, 상기 감지 전극 상에 상기 감지 전극의 동일한 패턴의 형태로 촉매층을 형성하는 단계를 더 포함한다. 촉매층의 물질은 Au, Pd 등 다양한 종류의 금속이 사용될 수 있으며, 감지 전극의 물질은 Pt와 같은 비교적 고온에서 안정한 전도성의 물질이 사용될 수 있다.
또한, 감지 물질을 성장시키는 단계는, 상기 감지 전극 상에 형성된 Au 또는 Pd 등 다양한 종류의 금속 중 하나를 촉매로서 이용하여, VLS(Vapor-Liquid-solid) 방법을 통해 지속적으로 공급되는 Sn을 증발시키면서 Sn 나노선을 성장시키고, 이와 동시에 산소 가스를 공급함으로써 SnO2나노선이 감지 물질로서 상기 감지 전극 상에 성장 및 형성될 수 있다.
전술한 본 발명의 특징적 구성에 따르면, 기존 감지 물질 형성 공정은 매우 작은 면적에 형성이 어려우나. 본 발명에서는 포토-리소그래피 공정이나 전자-빔 리소그래피 등 패터닝 공정이 허락하는 매우 작은 면적에까지 다양한 감지 물질를 직접 형성할 수 있다.
또한, 기존의 감지물 스크린 인쇄 방식이나 적하 방식에서는 유기물을 제거하기 위한 열처리 공정이 필수적이나, 본 발명에서는 감지 전극 상에 감지 물질을 직접 성장 시킴으로써 유기물 제거 공정을 생략할 수 있어 제조 공정을 단축할 수 있다는 효과가 얻어지는 동시에, 적하 방식으로 감지 물질을 형성한 경우 차후 열처리 공정 중 멤브레인이 파손되는 문제점까지 해결할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 감지 전극 상의 감지 물질의 직접 성장은 SnO2 나노선 뿐만 아니라, ZnO, WOx, FeOx 등의 다양한 반도체식 가스 센서용 감지재료를 형성할 수 있다. 또한 선택성 및 반복성을 향상 시키기 위하여 특정한 금속이 도핑된 SnO2 등 변형된 산화물 나노선도 감지 전극 상에 직접 성장이 가능하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(100), 예컨대, 실리콘 웨이퍼기판(100)의 전면 및 배면에 소정 두께의 제1 절연층(110) 및 제2 절연층(120)을 각각 형성한다.
제1 및 제2 절연층의 재료로서는 SiNx 계열의 실리콘 질화막(본 실시예에서는 Si3N4)이 사용되는 것이 바람직하며, LPCVD(low pressure chemical vapor deposition) 공정에 의해 약 2㎛의 두께로 실리콘 웨이퍼 기판(100)의 전면 및 배면에 형성된다. 실리콘 웨이퍼는 p타입 또는 n타입 웨이퍼 중 어느 하나가 사용될 수도 있다.
실리콘 웨이퍼 기판(100)에 실리콘 질화막(110)이 형성된 후, 도 2에 도시한 바와 같이, 마이크로 히터를 실리콘 질화막(110) 상에 제작하기 위해, 직류 스퍼터기(D.C. sputter) 혹은 전자-빔 증착기(E-beam evaporator)를 이용해, 전도성 금속인 탄탈(Ta)(130)을 수십 nm의 두께로 얇게 증착한 후, 탄탈층(130) 상부에 백 금(Pt)(140)을 수백 nm의 두께로 증착한다. 백금과 탄탈륨은 상기 기판(100)이 특별한 패턴을 가지고 있지 않기 때문에 상기 기판(100)의 형태에 따라 평평하게 증착이 된다.
여기서 탄탈(Ta)은 실리콘 웨이퍼 기판(100)과 백금(140)간의 접합층(adhesion layer)으로 사용된다. 이와 같은 접착층 재료로서 Ta2O5 또는 티타늄(Ti) 등이 사용될 수도 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 포토 마스크를 사용한 리소그래피 공정 또는 식각 공정 등을 통해 백금층의 일부에 제1 절연층(110)이 노출되도록 마이크로 히터 패턴이 형성된다. 전기 전도성을 지닌 금속인 백금이 사용됨에 따라, 백금에 외부 인가 전압에 의해 주울 열을 발생시켜 멤브레인의 온도를 상승시켜 센서의 가스 적정 감응 온도를 만들어 주는 마이크로 히터로서 동작하게 된다.
이어서, 마이크로 히터로서 동작하는 백금층에 히터 패턴(140)이 형성된 후, 도 4에 도시한 바와 같이, 제3 절연층으로서 사용하기 위한 SiO2-Si3N4-SiO2(적층 ONO구조물)를 각 수백 nm두께로 최소 잔류응력을 고려하여 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition)를 사용해 연속적으로 증착하며 이는 마이크로 히터와 차후 형성될 감지전극 사이에서의 절연층으로서 작용한다.
도 4에 도시한 바와 같은 제3 절연층(150)을 형성한 후에, 도 5에 도시한 바와 같이 제3 절연층 상부에 감지 전극으로 사용하기 위한 백금층(160)을 수백 nm의 두께로 형성한다. 감지 전극으로서의 백금층은 Ti층(미도시)을 접착층을 사이에 두고 형성될 수도 있다.
이후, 백금층(160)은 도 6에 도시한 바와 같이 감지 전극으로 사용되는 부분을 제외하고는 제거 및 패터닝되어 차후 형성될 감지 물질의 가스 감지를 통해 발생되는 저항 변화를 감지하도록 동작한다. 이어서, 도 7에 도시한 바와 같이, 마이크로 히터(140)에 전원을 공급하기 위한 히터 패드 접촉 홀(170)을 형성한다.
이어서, 도 8에 도시한 바와 같이, 백금으로 이루어진 감지 전극(160)과 동일한 패턴 형태로 금(Au) 또는 Pd를 포함하는 금속 중 하나의 박막을 리프트-오프(lift-off) 공정을 이용하여 패터닝하여 촉매로 사용될 Au 또는 Pd를 포함하는 슴속 중 어느 하나의 물질로 이루어진 층(180)을 형성한다.
이후 아르곤(Ar) 분위기에서 약 500℃에서 30분간 유지하여 백금 감지 전극(160) 상의 Au 또는 Pd를 포함하는 금속 중 어느 하나의 금속층(180)이 미세한 서클(circle) 형태로 클러스팅(clustering)되도록 유도한다.
이후 수평 구조의 전기로에서 감지 재료의 원료인 금속(예를 들면 주석(Sn))과 700℃~900℃ 온도 범위에서 증발 시키면서 아르곤 캐리어(Ar carrier) 가스를 통해 다운 스트리밍(down streaming)되도록 유도하여, 원료 물질 보다 다운 스트리밍에 유치되어 있는 감지 전극 상에 형성된 촉매물질인 클러스트된 Au 또는 Pd를 포함하는 금속 중 어느 하나의 물질과 공정(eutectic) 반응이 일어나도록 유도한다.
VLS(Vapor-Liquid-Solid) 방법을 이용하여 주석을 증발시킴과 동시에 지속적으로 주석을 공급함으로써 과포화된 주석이 클러스트된 Au 또는 Pd를 포함하는 금속 중 어느 하나의 금속 등 이들 중 하나의 촉매 아래에 계속적으로 석출되어, Sn 나노선이 성장되게 된다. 이 때, 산소 가스도 반응 가스로서 함께 공급시켜 줌으로써 궁극적으로 감지물로 사용되는 SnO2 나노선(190)이 감지 전극 상에 형성되게 된다.
도 9에 도시한 바와 같이, SnO2 나노선은 성장 시간을 충분히 유지할 경우, 떨어져 있는 감지전극(Interdigitized electrode: IDT)상에서 자라는 SnO2 나노선이 결국 상호 크로스-링크(cross-linking) 되어 감지 물질로서 작용할 수 있게 된다.
이후, 도 10에 도시한 바와 같이, 가스 센서의 동작 소비전력을 낮추기 위하 여, 감지 물질(190) 등이 형성된 앞면의 영역의 정 반대면인 배면의 SiNx를 패터닝한 후, 벌크 마이크로 머시닝 공정(KOH용액을 이용한 일반적인 습식 Si식각 공정)을 이용하여, 마이크로 히터 아래에 형성되어 있는 SiNx를 남기고 Si을 식각함으로써, 궁극적으로 SiNx 멤브레인 상에 마이크로 히터, 절연체, 감지전극, 그리고 감지물까지 차례로 적층형태로 형성된 마이크로 가스 센서가 제조될 수 있다. 벌크 마이크로 머시닝 공정 중에는 앞면에 형성된 감지물질을 포함하는 모든 면은 지그(jig) 등을 통하여 용액이 닿지 않도록 보호된 상태로 유지된다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 기존 감지 물질 형성 공정은 매우 작은 면적에 형성이 어려우나. 본 발명에서는 포토-리소그래피 공정이나 전자-빔 리소그래피 등 패터닝 공정이 허락하는 매우 작은 면적에까지 다양한 감지 물질를 직접 형성할 수 있다.
또한, 기존의 감지물 스크린 인쇄 방식이나 적하 방식에서는 유기물을 제거하기 위한 열처리 공정이 필수적이나, 본 발명에서는 감지 전극 상에 감지 물질을 직접 성장 시킴으로써 유기물 제거 공정을 생략할 수 있어 제조 공정을 단축할 수 있다는 효과가 얻어지는 동시에, 적하 방식으로 감지 물질을 형성한 경우 차후 열처리 공정 중 멤브레인이 파손되는 문제점까지 해결할 수 있다.
본 발명에 따르면, 감지 전극 상의 감지 물질의 직접 성장은 SnO2 나노선 뿐 만 아니라, ZnO, WOx, FeOx 등의 다양한 반도체식 가스 센서용 감지재료를 형성할 수 있다.
또한, 선택성 및 반복성을 향상 시키기 위하여 특정한 금속이 도핑된 SnO2 등 개질된 산화물 반도체 나노선도 감지 전극 상에 직접 성장이 가능하다.
도 1은 반도체 기판의 전면 및 배면에 절연층이 형성된 것을 도시한 도면.
도 2는 도 1에 후속하여 상기 반도체 기판의 전면에 형성된 절연층 상부에 Ti 접착층을 도포한 이후, 마이크로 히터로서 사용하기 위한 Pt 층을 도포한 상태를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 도 2에 후속하여 상기 Pt 층을 마이크로 히터로서 패터닝한 상태를 도시한 도면.
도 4는 도 3에 후속하여, 상기 패터닝된 Pt 층 상부에 SiO2-Si3N4-SiO2로 이루어진 절연층을 형성한 상태를 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 도 4에 후속하여, SiO2-Si3N4-SiO2로 이루어진 절연층 상부에 감지 전극으로서 사용될 Pt층을 도포한 상태를 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 도 5에 후속하여, 상기 Pt층을 감지 전극으로서 패터닝한 상태를 개략적으로 도시한 도면.
도 7은 도 6에 후속하여, 감지 전극이 형성된 후, 상기 마이크로 히터의 전극에 전원을 공급하기 위한 히터 패드 접촉 홀을 형성한 상태를 개략적으로 도시한 도면.
도 8은 상기 감지 전극 상부에 촉매층을 형성한 상태를 개략적으로 도시한 도면.
도 9는 상기 촉매층을 이용하여 SNO2 감지 물질을 성장시킨 상태를 개략적으 로 도시한 도면.
도 10은 상기 실리콘 기판 및 실리콘 기판의 배면 절연층의 일부를 제거한 상태를 도시한 도면.

Claims (15)

  1. 반도체 기판;
    상기 반도체 기판 상에 형성되는 마이크로 히터층;
    상기 마이크로 히터 상에 형성되는 감지 전극층;
    상기 감지 전극 상부에 형성되는 감지 물질층을 포함하고,
    상기 감지 물질층은 상기 감지 전극층 상에 미리 형성된 촉매층을 이용하여 상기 감지 전극층 상에 직접 성장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 가스 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 기판과 상기 마이크로 히터층 사이에는 제1 절연층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 가스 센서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 마이크로 히터층은 백금/탄탈륨(Pt/Ta)인 것을 특징으로 하는 마이크로 가스 센서.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 절연층은 Si3N4를 포함하는 SiNx 계열의 물질인 것을 특징으로 하는 마이크로 가스 센서.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반도체 기판의 하부에는 제1 절연층과 동일한 물질의 제2 절연층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 가스 센서.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 마이크로 히터층과 상기 감지 전극 사이를 전기적으로 절연시키기 위한 제3 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 가스 센서.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 감지 전극은 백금/티타늄(Pt/Ti)인 것을 특징으로 하는 마이크로 가스 센서.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 촉매층의 물질은 Au 또는 Pd를 포함하는 금속 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 마이크로 가스 센서.
  9. 반도체 기판의 전면 및 배면에 제 1 및 제 2 절연층을 각각 형성하는 단계;
    상기 기판의 제1 절연층 접착층을 형성하고, 상기 접착층 상부에 마이크로 히터층을 형성하는 단계;
    상기 마이크로 히터층을 도포하도록 제3 절연층을 형성하는 단계;
    상기 제3 절연층 상부에 감지 전극을 형성하는 단계;
    상기 감지 전극 상부에 감지 물질을 성장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 가스 센서의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 감지 전극을 형성하는 단계 이후, 상기 감지 전극 상에 상기 감지 전극의 동일한 패턴의 형태로 촉매층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 가스 센서의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 촉매층의 물질은 Au 또는 Pd를 포함하는 금속 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 마이크로 가스 센서의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 감지 전극의 물질은 Pt인 것을 특징으로 하는 마이크로 가스 센서의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 감지 물질을 성장시키는 단계는, 상기 감지 전극 상에 형성된 Au 또는 Pd를 포함하는 금속 중 어느 하나를 촉매로서 이용하여, VLS(Vapor-Liquid-solid) 방법을 통해 지속적으로 공급되는 Sn을 증발시키면서 Sn 나노선을 성장시키고, 이와 동시에 산소 가스를 공급함으로써 SnO2나노선이 감지 물질로서 상기 감지 전극 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 가스 센서의 제조 방법.
  14. SiNx 멤브레인 상에 마이크로 히터, 절연체, 감지 전극이 차례대로 형성된 마이크로 가스센서의 감지 전극 상부에 감지 물질층을 형성하는 방법에 있어서,
    상기 감지 전극 상부에 Au 또는 Pd를 포함하는 금속 중 어느 하나의 금속 촉매층을 형성하는 단계;
    아르곤(Ar) 분위기에서 약 500℃에서 30분간 유지하여 감지 전극 상의 Au 또는 Pd를 포함하는 금속 중 어느 하나의 촉매층이 미세한 서클(circle) 형태로 클러스팅되도록 유도하는 단계;
    수평 구조의 전기로에서 감지 물질의 원료인 금속 Sn과 함께 상기 감지 전극 상에 형성된 촉매 물질인 클러스트된 Au 또는 Pd를 포함하는 금속 중 어느 하나의 금속층이 공정(eutectic) 반응이 일어나도록 유도하는 단계;
    VLS(Vapor-Liquid-Solid) 방법을 이용하여 주석을 증발시킴과 동시에 지속적으로 주석을 공급함으로써 과포화된 주석이 클러스트된 Au 또는 Pd를 포함하는 금속 중 하나의 촉매 아래에 계속적으로 석출되어, Sn 나노선을 성장하는 단계;
    산소 가스를 성장중인 Sn 나노선에 공급시켜 줌으로써 SnO2 나노선을 감지 전극 상에 감지 물질로서 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 SiNx 멤브레인 상에 마이크로 히터, 절연체, 감지 전극이 차례대로 형성된 마이크로 가스센서의 감지 전극 상부에 감지 물질층을 형성하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 감지 전극에 형성된 SnO2 나노선을 인접한 감지 전극 상에서 성장되는 SnO2 나노선에 상호 크로스-링크(cross-linking) 시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SiNx 멤브레인 상에 마이크로 히터, 절연체, 감지 전극이 차례대로 형성된 마이크로 가스센서의 감지 전극 상부에 감지 물질층을 형성하는 방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101431471B1 (ko) * 2013-05-10 2014-08-21 한국과학기술원 저 소비 전력형 가스 센서
KR101464375B1 (ko) * 2012-06-22 2014-11-25 한국과학기술원 초저전력용 가스센서
KR20180116357A (ko) * 2016-02-29 2018-10-24 로베르트 보쉬 게엠베하 마이크로기계 센서 장치 및 상응하는 제조 방법
KR20190014981A (ko) * 2017-08-04 2019-02-13 전자부품연구원 마이크로 가스센서 어레이 및 그 제조방법
US11525797B2 (en) * 2019-01-30 2022-12-13 Xi'an Jiaotong University Method for detecting an air discharge decomposed product based on a virtual sensor array

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101455130B1 (ko) * 2013-04-15 2014-10-30 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 금속산화물 반도체를 이용한 접합센서 어레이 및, 접합센서 어레이 제조방법
KR102608526B1 (ko) * 2021-10-05 2023-12-04 한국과학기술원 고속 동작이 가능한 공중부유 나노와이어 구조체

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005226992A (ja) * 2004-02-10 2005-08-25 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 薄膜ガスセンサの製造方法
JP2007132762A (ja) 2005-11-09 2007-05-31 Nippon Ceramic Co Ltd ガスセンサの構造

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101464375B1 (ko) * 2012-06-22 2014-11-25 한국과학기술원 초저전력용 가스센서
KR101431471B1 (ko) * 2013-05-10 2014-08-21 한국과학기술원 저 소비 전력형 가스 센서
KR20180116357A (ko) * 2016-02-29 2018-10-24 로베르트 보쉬 게엠베하 마이크로기계 센서 장치 및 상응하는 제조 방법
KR20190014981A (ko) * 2017-08-04 2019-02-13 전자부품연구원 마이크로 가스센서 어레이 및 그 제조방법
US11525797B2 (en) * 2019-01-30 2022-12-13 Xi'an Jiaotong University Method for detecting an air discharge decomposed product based on a virtual sensor array

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