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일반 다이아몬드 공구와는 달리 결합제가 필요없는 CVD-다이아몬드 공구로서 기존 공구의 결합제 성분으로 인한 성능 저하 개선. 탁월한 내마멸성과 고경도 보장. 특히 고온에서도 우수한 성능을 유지. 실제 가공 시 향상된 공구 수명 및 고속 절삭의 가능성으로 인한 생산성 향상. 기타 소요 에너지 절약, 윤활/냉각제 절감 등의 부대 효과 창출.결합제 사용 공구보다 저렴한 생산 비용. 적용 분야에 따라 다양한 형태의 절삭 공구 제작 제공. (체인형 암반 절단기, 전동 톱날, 일반 비철금속 절삭 팁 등). 타 적용분야를 위한 1차 중간 원재료 형태의 세라믹 다이아몬드 제공 가능.
clad-Lid 패턴을 정밀한 두께를 가진 roll-sheet를 이용하여 정밀 금형 타발로 제작하기 때문에 위와 같은 문제 해결이 가능한 제조기술로써, 저온의 clad 패턴과 최적화된 제품크기(2.0㎛×2.0㎛)로 noise에 강할 뿐 아니라 생산성이 뛰어난 세라믹 적층 설비 개발로 MLP의 저cost 실현함무선통신기기의 경량 ,박형 ,소형화 욕구를 충족시키면서, 공정상 원가 절감효과가 큰 것으로 판단되어 기술개발시 사업화 성공가능성이 높은 것으로 판단됨.
본 기술은 전기에너지 변환용 세라믹스 조성물 제조방법에 관한 것이다. 본 기술의 전기에너지 변환용 세라믹스 조성물 제조방법은, 평량된 원료를 지르코니아 볼밀에서 아세톤으로 20시간 동안 혼합분쇄하는 1차 혼합 및 분쇄한 뒤, 1차 혼합 및 분쇄과정에서 혼합분쇄가 완료된 시료는 80℃에서 10시간동안 전기오븐에서 완전히 건조시키고, 건조과정 이후 알루미나 도가니에서 850℃의 온도로 2시간 동안 하소한다. 하소된 시료를 지르코니아 볼밀에서 아세톤으로 15시간동안 2차 혼합분쇄하고, 2차 혼합 및 분쇄과정후 전기오븐에서 80℃에서 10시간동안 건조하고, 2차 건조된 시료를 알루미나 유발에서 분쇄한 뒤 100 메쉬를 사용하여 고르게 통과시켜 5% PVA용액을 시료에 5wt% 첨가하여 유발에서 균일하게 혼합한다. 이후 직경 21mmØ 강철 몰더를 사용하여 1 ton/㎠의 압력을 가하여 성형하는 성형하여, 성형된 시료를 소결도중 PbO의 증발을 방지하기 위하여 시편조성과 동일한 분위기 분말을 알루미나 도가니에 넣어 밀폐시키고 승하강 온도를 300℃/h로 하여 소정의 소성온도에서 1시간 동안 유기하여 소성시키고, 소성이 끝난 시편을 샌드페이퍼와 SiC 분말을 써서 제반 물성특성을 측정하기 위해 1mm의 두께로 연마하는 연마한 뒤, 연마된 시편을 초음파 세척기로 아세톤 속에서 세척한 다음 듀퐁사의 실버페이스트 #7095를 600℃에서 10분동안 열처리하여 전극을 형성하고 전극부착이 완료된 시편들을 실리콘 유속에서 25kV/㎝의 전계를 30분간 가하여 분극처리하는 단계들로 구성된다.- 에너지 변환 효율이 높아짐으로 인해서 압전트랜스포머의 승압비가 높아짐- 보조 전극에 의해서 높은 분극효율이 얻어질 수 있음- 구동부와 발전부 경계선에서의 응력을 줄일 수 있음- 백라이트 구동용 트랜스포머의 크기가 작아짐- 백라이트 구동용 트랜스포머의 전력소모가 줄어들 수 있음- 유전상수가 비교적 낮고, 전긱계결합계수의 이방성이 크며, 큐리온도가 높고, 경시변화율이 낮은 세라믹스 조성물의 제조가 가능함- 분극효율을 향상시키고 전계를 고르게 걸리도록 함
본 발명은 이트륨, 알루미늄, 가돌리움, 갈륨, 터비움, 프라세오디뮴 및 세륨의 금속염수용액을 고분자물에 함침하는 공정, 상기 금속염수용액이 함침된 고분자물을 건조한 후, 1000~1200도 로 가열하고 냉각하는 공정 및 상기 냉각된 약한 응집 분말을 분쇄하여 일반식으로 표시되는 형광체분말을 얻는 것을 특징으로 하는 LED용 형광체 분말의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 의하여 종래의 제조방법에 비하여 분말을 제조하는 공정 중 혼합, 건조, 하소, 분쇄에 이르는 장시간의 공정을 필요로 하지 않고 대폭적으로 단시간 내에 저온에서 균일한 크기의 분말을 얻을 수 있다.본 발명은 이트륨, 알루미늄, 가돌리움, 갈륨, 터비움, 프라세오디뮴 및 세륨의 금속염수용액을 고분자물에 함침하는 공정, 상기 금속염수용액이 함침된 고분자물을 건조한 후, 1000~1200도 로 가열하고 냉각하는 공정 및 상기 냉각된 약한 응집 분말을 분쇄하여 일반식으로 표시되는 형광체분말을 얻는 것을 특징으로 하는 LED용 형광체 분말의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 의하여 종래의 제조방법에 비하여 분말을 제조하는 공정 중 혼합, 건조, 하소, 분쇄에 이르는 장시간의 공정을 필요로 하지 않고 대폭적으로 단시간 내에 저온에서 균일한 크기의 분말을 얻을 수 있다.
본 기술은 페라이트 미분말의 제조방법에 있어서 철, 망간, 니켈, 아연, 구리, 코발트, 마그네슘, 바륨, 스트론튬으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 금속의 금속염 수용액을 고분자물에 함침하는 공정; 상기 금속염 수용액이 함침된 고분자물을 건조한 후, 400~600도로 가열하고 냉각하는 공정 및 상기 냉각된 약한 응집 분말을 분쇄하여 페라이트 분말을 얻는 것을 특징으로 하는 페라이트 미분말의 저온제조방법에 관한 것이다. 본 기술로 400~600도 정도의 저온에서 1마이크로미터 이하의 균일한 입도를 가진 미분말을 제조할 수 있으며, 공정조건의 변화를 가하여 100나노미터 이하의 균일한 미분말을 제조하는 경우에는 섬유와의 복합화에 의한 전자파 흡수체로 적용할 수도 있다.
본 발명은 무연계 압전세라믹스 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 화학식 1의 페로브스카이트 구조를 갖는 무연계 압전세라믹스를 제공하고자 한다. 본 발명은 Bi2O3, Y2O3 및 Sb2O3로 이루어진 군에서 선택되는 화합물 A와, K2CO3 및 Na2CO3로 이루어진 군에서 선택되는 화합물 B와, CaCO3, BaCO3 및 NiO3로 이루어진 군에서 선택되는 화합물 C로 되는 혼합물을 1차 분쇄/하소하여 1차 파우더를 제조하는 단계; 및 상기 1차 파우더에 TiO2를 첨가하여 2차 분쇄/하소하여 상합성된 2차 파우더를 제조하는 단계를 포함하는 무연계 압전세라믹스의 제조방법을 제공하고자 한다. 기존의 고상반응법에서 발생하는 조성의 불균일과 미세구조상의 침상구조물을 제거하기 위하여 2단계 하소를 통해 특성 및 미세구조의 개선을 하였다. 이러한 제조공정의 변화를 통하여 균일한 미세구조와 기존 공정에 의하여 얻어지는 특성보다 우수한 압전특성을 얻는 것이 가능하였다. 일반적으로 압전세라믹스는 초음파 송수신용, 비파괴용 초음파 트랜스듀스, 어군 탐지기, 광세트, 광변조기 컬러필터, 연소가스 조정용 엑츄에이터를 비롯한 특수용 압전체에 이용된다.
산화 알류미늄(소결하는 동안 공융 형태의 구조를 제공하는 부가물을 포함하는)을 베이스로 하는 세라믹은 세라믹 소결 온도를 1300-1550℃까지 낮추는 것이 가능하도록 한다. 개발되어진 세라믹은 고밀도와 정제된 그레인 구조(강옥 크리스탈의 사이즈는 3-4 미크론까지이다.), 그리고 충분히 높은 기계적 강도로써 특징지어진다. 냉각 후에 공융 혼합물은 용해되고, 결정화되며, 매트릭스내에 유리 형태는 존재하지 않는다. 개발된 동 세라믹은 여러 가지 산업에의 폭넓은 적용이 가능하다. - 전기 엔지니어(절연체)와 전자 엔지니어링, 마이크로웨이브 장치, 기계 엔지니어링(믹싱장치에 사용되는 개스킷, 방직 기계의 실 캐리어, 절단 도구, 농업용 기계의 부품, 액체와 현탁액의 분산을 위한 분무기, 펌프에 사용되는 플런저와 밀폐 링, 정밀 베어링, 높은 마모 저항력을 갖는 제분 본체), 약품(hinges, 외과용 메스) 등동 기슬은 단순성과 부가적 사용이 가능하다는 특징을 가지며, 개발된 세라믹은 다음의 특성을 갖는다. - 이론적으로 98.5% 이상의 밀도를 갖는다.- 3-10 mkm의 강옥 크라스탈 사이즈를 갖는 균일한 구조의 정제된 결정체- 350 MOa의 밴드 강도- 9.5-10.0의 절연체 상수- 1MHz의 주파수를 갖는 절연체 파워 인자(1-3) 10-4- polishing 후의 표면 처리 0.02-0.04 mcm장점 - masse 0.5-3%의 부가적 양- 1400-1600℃ 온도 소결- 매개물 소결 - 대기 기압- 부품 제조 method - 주형에 관한 모든 method
본 발명은 특정 파장의 빛에 의하여 나노선의 저항이 감소하는 현상을 이용한 나노선 광센서에 관한 것이다. 또한 나노선 광센서와 화학형광 및 화학발광을 이용하는 면역분석 원리를 결합한 면역분석용 신속 진단키트를 제공한다. 또한 나노선 광센서를 마이크로 어레이화하여 화학형광 및 화학발광을 검출방법으로 사용하는 나노선 단백질 칩과 유전자칩을 제공한다. 기존의 바이오칩에 비해 CCD 등의 부가소자가 불필요하여 가격적으로 매우 저렴하며, 나노선의 밴드갭에 의한 광파장 선택성으로 인해 주광 하에서도 사용이 가능한특징이 있음.본 발명은 나노선을 포함하는 광센서와 이를 이용하여 화학발광 및 화학형광을 측정함으로써 향상된 분해능을 나타내는 키트를 제공한다. 본 발명의 키트는 나노선 광센서를 사용함으로써, 키트이 소형화가 가능하고, 일회용으로 사용할 수 있도록 생산단가가 저렴하여, 사용 현장에서 별도의 외부기기나 빛의 차단없이 사용이 가능하기 때문에 면역분석용 키트, 핵산 검출칩 및 단백질 칩으로서 적용 가능하다. 이 외에도 본 발명의 나노선을 이용한 광센서는 화학발광과 형광을 이용하여 정량하는 모든 반응에 폭넓게 이용 가능하다.
<타 Detector에 사용되는 화학화합물의 특성>LEC Si-GaAs : 전리방사선의 영향과 유사한 외부 전극들에 흐르는 pulses 로 인하여 수량을 셈하는 detector를 만드는데에는 유용하지 않음.Pure Si : X선 및 Gamma선의 detecting 효율이 떨어짐.Si with selenium : 타 devices에서의 resolution이 3.0~5.0mm임CdZnTe : GaAS보다 좋은 drift length를 지니고 있지만, 1kg 당 가격이 U$100,000 로 매우 비싸고, 외부 stress에 대하여 기술적으로 견디지 못함.Xenon (gas) : Radiation durability가 낮음. 최상의 resolution이 40mkm임.Pure Ge : 단지 일반적으로 질소로 유지되는 극저온에서만 유용함. 그러나 GaAs의 적정 사용 온도는 +1~+10ºC 임tance 10-6 ~10-5 Ohm - Numbers of channels - 512 - Pitch of contacts - 100 mkm - Dark current of the channel <1 n - SI-GaAs(Cr) detectors는 Schottky contacts가 없고 단지 전기 저항만 있음. I-V 특성은 1차 함수적임. - electric field (E)는 detector의 전체 volume을 채움. E(kV/cm) = const. - GaAs-detectors의 charge collection은 전자에 의해서 결정됨 - Detector 재료의 저항도는 매우 높음 (ρ>109 Ωcm)1. radiation detection의 고 수행도GaAs Detector의 원리는 quantum sensitivity임. 즉, 매우 높은 객관적 확실성으로 broad spectrum band에서의 single quanta를 detect할 수 있음. Registration의 효율성은 E=0.01 MeV일 경우 100%이고, E=10 MeV일 경우 50%임. Charge collecting의 효율은 signal/noise비가 10이상일 경우 60%이고, single quanta의 에너지는 (0.01-10) MeV 범위 안에 놓이게 됨.2. High penetration capacity현재 GaAS Detector의 maximal coordinate resolution은 5 mkm (10 pairs of lines/mm)임. GaAs Detector의 달성된 stable threshold contrast는 0.5%이고, 향후 0.3%까지 향상될 것으로 기대됨. 현재 국제 표준 threshold contrast는 1% 이하임.3. the detection module의 Radiation durabilityDetection Module의 내구성은 radiation 내성에 의존됨. Module의 내구성은 전 사용 시간 동안 detector 전 표면에 균일한 quanta detection threshold 하에서 20년임.4. 가격 및 생산성GaAs의 시장 가격은 1kg 당 약 U$1,000 정도임. 현재의 기술로 초기 원재료의 10%를 Detection 재료의 생산에 사용할 수 있음. 그러므로 detection module의 가격은 64 GaAs blocks은 U$20,000 정도임.
본 기술은 탄소 마이크로 구조의 제조방법에 관한 것으로써, 특히 유체 전구물질(fluid precursors)로부터 몰딩을 통해 마이크로 크기(2mm 이하, 100nm 이하 또는 50nm 이하)로 고탄소 고체 구조(high-carbon solid structure)를 제조하기 위한 방법을 제공하며, 이 방법은 편리하고, 비용이 적게 드며, 고속의 재현가능하다. 이러한 고탄소 물질들은 선택된 열처리로 물질들을 제어함으로써 전기적으로 도전성을 가질 수도 있고 절연성을 가질 수도 있다. 또한, 고탄소 물질들의 기계적 성질은 다른 첨가물을 사용하여 조절될 수 있다.탄소 마이크로 구조(Carbon microstructure)는 가볍고, 강염기(strong bases)에 화학적으로 매우 강하며, 열적 안정도가 높으며, 실리콘보다 더 우수한 특성을 가지는 것으로 알려져 있다. 본 기술은 또한 고탄소 고체 물질을 에칭하는 방법도 제공한다. 이 에칭 방법은 고탄소 고체 상에 회절 표면(diffracting surface)을 형성하는 기술이다. 본 기술에 따른 방법은 마이크로 전자공학 분야와 광전자공학 분야에서 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명은 II-VI 반도체에 있어서의 자기 특성의 미시적 기원을 고찰하고, 이를 통해 II-VI-전이금속으로 이루어지는 실온 강자성을 가진 희박 자성 반도체 물질을 제공하는 것을 목적으로 한다.또한, 본 발명은 수소가 II-VI-전이금속으로 이루어진 희박 자성 반도체에서 자기 이온들 사이의 강한 근거리 스핀-스핀 상호작용을 직접 매개할 수 있는 유용한 불순물이고, 자유 캐리어가 없는 경우에도 고농도의 수소가 고온 강자성을 이끌어 낼 수 있음을 보고하려는 것이다.본 발명을 통해 밝혀진 중요한 결과 중의 하나는, II-VI-전이금속 합금반도체의 경우 수소의 다리결합으로 스핀상호작용이 만들어질 수 있으며, 따라서 수소를 사이에 두고 전이금속의 스핀들이 서로 평행하게 정렬될 수 있다는 점이다.수소에 의한 스핀결합 상호작용이 매우 강하기 때문에 고온 즉, 실온에서도 자성이 지속될 수 있다.특히, 일반 자석은 자유전하농도에 의해 스핀상호작용이 발생하지만 본 발명의 방법에서는 수소다리결합에 의해 스핀상호작용이 발생하기 때문에 자유전하가 없는 경우에도 자화가 이루어질 수 있다.이를 이용하면, 광학소재로의 적용이 가능하다.
본 발명은, 강유전체 박막을 이용한 마이크로머신용 압전소자에 관한 것으로, 본 발명에 따른 강유전체 박막을 이용한 마이크로머신용 압전소자에 있어서, 상기 강유전체 박막에 가해준 전기장과 상기 강유전체의 분극변위와의 관계를 도시한 이력곡선이 원점을 기준으로 비대칭성을 나타냄을 특징으로 한다. 이에 의해 에이징이 현저히 감소되고, 넓은 단일분극(unipolar) 제어범위를 갖는 강유전체 박막을 이용한 마이크로머신용 압전소자가 제공된다강유전체박막을 이용한 마이크로머신용 압전소자에 있어서, 강유전체막층과, 상기 강유전체막층과 전기적으로 접촉하여 대향하는 전극층들을 포함하고, 상기 강유전체박막에 가해준 전기장과 상기 강유전체의 분극변위와의 관계를 나타내는 이력곡선이 원점을 기준으로 전기 쌍극자의 일극 편향성을 나타냄을 특징으로 하는 마이크로머신용 압전소자. 이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 강유전체 박막을 이용한 마이크로머신용 압전소자는 원점에 대한 비대칭이력곡선을 가짐을 특징으로 한다. 이에 따라, 넓은 단일분극(unipolar) 제어범위를 가지며, "에이징"에 의한 압전상수 변동 등이 현저히 감소된다. 또한, 분극방향이 빈번하게 스위칭됨으로 인한 피로현상을 없앨 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 소자를 안정적으로 동작시킬 수 있게 되며 소자의 동작 신뢰성이 크게 향상된 강유전체 박막을 이용한 마이크로머신용 압전소자 및 그 제조방법이 제공된다.
본 발명은 재료의 탄소성 변형시 검출되는 음향방출 신호(Acoustic Emission; AE)를 측정하는 센서에 관한 것으로서, 더 상세하게는 광간섭원리와 광섬유의 외팔보진동 원리를 이용하여 음향방출 신호를 측정하는 센서에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명은, 광신호를 발생시키기 위한 전압원과 레이저다이오드, 광신호를 1:1 분할하기 위한 2×2 커플러(Coupler), 빛의 간섭을 발생시키는 금박(Gold Coating)반사판, 고주파의 음향방출 신호를 저주파의 신호로 변환해주는 광섬유 외팔보, 광간섭된 신호를 전기신호로 변환해주는 광검출기, 변환된 전기신호의 진폭을 증폭시키는 증폭기, 원하는 대역의 주파수만을 검출하는 대역형 필터, 처리된 신호의 rms 전압을 dc 전압으로 변환하는 rms-to-dc 변환기, 및 변환된 신호를 저장하는 장치를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.재료의 탄소성변형시 발생하는 음향방출신호를 측정하는 음향방출 센서에 있어서, 광신호를 발생시키기 위한 광원과; 상기 광원에서 발생된 광신호를 1:1 분할하기 위한 2×2 커플러와; 상기 2×2 커플러에서 분할된 하나의 광신호를 입력받아 빛의 간섭을 발생시키는 반사경과, 고주파의 음향방출 신호를 저주파의 신호로 변환해주는 광섬유로 구성된 외팔보와, 반사판과 광섬유 및 광원으로 구성되는 간섭계를 포함하여 시편에 부착되는 광센서와; 상기 광센서에서 광간섭된 신호를 전기적 신호로 변환해주는 광검출기와; 상기 광검출기에서 변환된 전기적 신호의 진폭을 증폭시키고 원하는 대역의 주파수만을 검출하기 위해 필터링하는 증폭기/필터와; 상기 증폭기/필터에서 처리된 신호의 rms 전압을 dc 전압으로 변환하는 rms-to-dc 변환기와; 그리고 상기 rms-to-dc 변환기에서 변환된 신호를 저장하고 디스플레이 하는 장치를 포함하며, 상기 음향방출 센서의 몸체는 시편과 동일한 재질의 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 음향방출 센서.
다층산화물 인공격자를 갖는 소자 및 이의 제조방법에 대해 개시한다. 본 발명은 기판과, 상기 기판 상에 도포되어 선택적으로 패터닝되는 유전체박막과, 상기 유전체박막 상에 적층 및 패터닝된 상부전극으로 이루어진 소자 혹은 기판과, 상기 기판 상에 적층되며 선택적으로 패터닝되는 하부전극과, 상기 하부전극 상부에 도포되어 선택적으로 패터닝되는 유전체박막과, 상기 유전체박막 상에 적층 및 패터닝된 상부전극으로 이루어진 소자에 적용되는데, 상기 유전체박막은 단위격자두께(∼0.4 ㎚)로 증착을 수행하는데, 서로 다른 유전상수를 갖는 적어도 2개 이상의 유전체물질을 단위격자두께(∼0.4 ㎚) 내지 20 ㎚ 범위 내에서 적어도 1회 이상 반복 적층하거나 응용 소자에 맞게끔 특정 배열로 적층하여서 이루어진 동일 방위성을 갖는 하나의 인공격자를 형성한 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 단위격자두께의 유전체 계면에서의 응력을 이용하여 유전율 및 가변성을 향상시킴으로써 고속스위칭 반도체 소자, 고주파 응답 통신소자 등에 이용할 수 있다. 또한, 고유전율에 의한 콤팩트화 및 저전압 구동이 가능하다.기판과, 상기 기판 상에 적층되며 패터닝되는 하부전극과, 상기 하부전극 상부에 도포되어 패터닝되며 페로브스카이트 구조를 가지는 BATIO 3 , SRTIO 3 , KNBO 3 , KTAO 3 , PBTIO 3 , PBZRO 3 , CATIO 3 에서 선택된 어느 하나인 유전체박막과, 상기 유전체박막 상에 적층되어 패터닝된 상부전극으로 이루어진 다층산화물 인공격자를 갖는 소자에 있어서, 서로 다른 유전상수를 갖는 유전체박막 2개를 2층씩 적층하여 전체적으로 4개의 단위격자로 이루어지는 단위격자를 이루고, 이 단위격자를 1회 이상 적층배열하여서 이루어진 동일 방위성을 갖는 하나의 인공격자를 형성한 것을 특징으로 하는 다층산화물 인공격자를 갖는 소자.
* 원리 및 구성 본 기술은 압전 박막을 이용한 마이크로 압전 구동소자의 제작 및 이를 이용한 초소형 화학 센서에 필요한 감지소자의 제작방법에 관한 것으로, 마이크로 압전 구동소자를 이용한 화학센서에 있어서, 상기 압전 구동소자에 사용된 압전 재료의 역 압전효과를 이용해 소자를 공진주파수로 구동시키고, 상기 소자위에 형성된 감지층에 감지 대상물질이 흡착되게 되어 소자 표면에 질량이 증가하게 되면, 상기 소자의 공진주파수가 변화하며 이러한 공진주파수 변화를 센서의 감지 신호로 사용하는 것을 특징으로 한다.* 배경 미세 구동소자는 cantilever, bridge 그리고 diaphragm의 형태를 가지며, 감지 대상물질의 흡착에 의한 소자 표면의 질량증가에 의해 미세 구동소자의 공진주파수가 변화하는 것을 감지 신호로 사용한다. 주파수 및 주파수의 변화는 전기적 신호를 통하여 이루어지며, 이를 이용하여 본 기술을 개발하였다. * 중요성 및 독창성 압전 구동방식 및 박막 형태의 재료를 사용하므로 높은 감도와 빠른 응답 특성을 지니는 초소형 센서의 구현이 가능하다. 압전 마이크로 구동소자의 표면에 다양한 감지 층을 형성할 수 있기 때문에 다양한 환경에서 여러 가지 물질을 감지할 수 있다.* 적용제품 및 경쟁제품 - MEMS 공정을 이용한 다양한 형태 및 응용을 갖는 소자- 초소형 센서 시스템* 주요 적용 제품 - Volatile organic compounds (VOCs) 검출용 센서- 질병진단 및 신약개발을 위한 생화학 센서* 특징 및 장점 - 첫째, 압전 마이크로 구동소자를 이용한 센서는 기존의 센서시스템에 비해 높은 감도를 나타내며, MEMS 공정을 이용하여 초소형 센서의 제작이 가능하다- 둘째, 소자 표면에 다양한 감지환경에 필요한 감지 층 물질을 형성함으로써 인간 환경 개선을 위한 환경 센서 및 생명 공학 분야에 필요한 생화학 센서 등 폭 넓은 분야에 사용될 수 있다.
본 기술은 순수한 티탄산 바륨 원료 분말에 조핵제를 혼합함으로써 쌍정판을 가진 입자를 생성하거나 미리 육성된 쌍정판을 가진 입자를 종자정(seed)으로 넣어준 후, 쌍정판을 가진 입자로부터 비정상 입성장을 일으켜 단결정을 육성하는 방법이다. 준비된 성형체의 중심부근에 0.01g 정도의 조핵제를 넣고 1300oC~1400oC의 고온에서 장시간 열처리하면 소결중 첨가한 조핵제의 영향으로 쌍정판을 가진 입자가 생성되고 이로부터 크게 성장한 단결정을 얻을 수 있다. 이때 단결정의 성장속도는 대략 시간당 250㎛ 정도인데 이는 시간당 수 ㎛ 정도인 종래의 방법에 비해 아주 효과적이라 할 수 있다. 특히 최정적으로 얻어지는 단결정의 수는 첨가물의 양보다 소결온도 및 승온속도 등의 소결조건에 크게 의존하기 때문에 승온속도는 가능한 느리게 유지하고 가능한 고온에서 소결하는 것이 효과적이다. 또한 기존의 단결정 육성 방법인 융제법을 병합하는 경우 치밀하고 면이 잘 발달된 양질의 단결정을 제조할 수 있다. 이 방법을 사용하는 경우 라우에 X-ray 회절분석 및 기계적 가공 등의 추가 공정이 필요하지 않다는 장점이 있다.종래의 제조 방법 및 유사 방법을 사용할 경우 단결정의 성장 속도가 현저히 느려서 생산성이 떨어지는 단점이 있지만, 본 기술은 (111) 쌍정을 가진 입자의 성장속도가 다른 입자들에 비해 탁월히 빠르다는 점을 활용하여 생산성을 향상시켰다는 점에서 독창적이라 할 수 있다.본 기술의 기술은 기존의 단결정 육성법에서와 달리 특별한 장치나 기술 등이 필요하지 않기 때문에 단결정을 크기 제한 없이 성장시킬 수 있으며 대량으로 양산할 수 있다는 장점이 있다.효과적인 단결정 육성이 쌍정을 가진 종자정의 제조에 있기 때문에 본 기술은 티탄산 바륨 단결정 육성에만 국한되지 않고 LiNbO3, LiTaO3, 다이아몬드, Si, Ge, BeO 등 쌍정이 생성되는 모든 계에 활용될 수 있다.
본 기술에서는 충분히 큰 입자로 이루어진 미세조직을 얻기 위해 우선 ZnO를 주성분으로 하는 성형체를 고온에서 소결하여 비정상 입성장을 유도한 후, 바리스터 특성의 발현을 위해 필요한 첨가물들을 기상으로 투입하는 방법을 이용하였다. 본 기술에서 제시한 방법으로 제조된 ZnO계 바리스터는 3.6V에서 급격한 항복이 일어나는 우수한 전류-전압 특성을 보일 뿐만 아니라 균일하고 치밀한 미세조직을 가지고 있어서 이 기술을 이용하면 저전압에서 동작하는 우수한 특성의 바리스터를 쉽게 생산할 수 있다.본 기술은 원하는 물성을 획득하기 위해 재료 외적인 요소인 두께 등을 재단하는 종래의 방식과 달리 재료의 미세조직 자체를 직접 제어한다는 점에서 독창적이다.종래의 방식은 저전압을 구현하는 과정에서 필연적으로 동작 신뢰도 및 에너지 흡수능력 등의 주요 특성이 저하되는 문제점이 야기되었던 반면, 본 기술은 제반특성의 저하없이 다양한 값의 항복전압을 획득할 수 있다.궁극적으로 우수한 물성을 갖춘 저전압 바리스터의 제작은 물론 입계의 수에 비례하는 특성을 활용하는 모든 세라믹스 전자부품에 응용이 가능하다.
통상의 소결 방법으로 제조한 소결체의 양단에 백금 전극을 입힌 후 다시 소결 온도로 승온한 후 직류 전원 공급 장치를 이용하여 전기장을 가하는 방식으로 미세구조를 제어한다. 본 기술은 순수한 주 원료분말만으로 제조된 세라믹스는 물론 도너(donor) 및 억셉터(acceptor) 등을 함유한 소결체에도 적용할 수 있기 때문에 재료의 기본특성은 유지한 채 미세구조의 재단만으로 제품의 물성을 향상시키고자 하는 경우에 유용하다는 특징을 가지고 있다.본 기술은 세라믹스 소결체의 미세구조를 전기장을 사용하여 임의로 제어할 수 있는 기술로써 재료의 종류에 무관하게 적용할 수 있는 범용의 기술임. 특히 실용화 가능한 경사 구조형 미세구조의 제조 기술은 관련 업계나 학회에 알려진 소개된 바가 없는 독보적 기술이다.본 기술의 기술을 활용하면 재료의 종류에 무관하게 균일한 미세구조에서부터 경사형 미세구조에 이르기까지 손쉽게 제조할 수 있다.전장을 인가하는 방법의 변화를 통해 다양한 미세구조를 가진 세라믹스 소결체의 제조가 가능함. 특히 경사구조와 같은 미세구조를 가진 소결체는 기존의 제품들에서 기대할 수 없는 새로운 기능의 발현이 가능하므로 응용 및 활용 가능성이 아주 높다고 할 수 있다.
본 기술은 SiC에 Al2O3-Y2O3-X(X=Mg, Ca, Sr 등의 2족 원소)를 첨가하여 액상소결로 치밀화를 이루되 소결 후 냉각과정만으로 액상 소결시 존재하는 입계의 액상막을 완전히 결정화 시킨다. 본 기술은 부가적인 열처리 공정 없이 완전히 결정화된 입계를 가지는 SiC 소결체를 얻을 수 있으므로, SiC의 상옹ㄴ에서의 강도 및 내충격성을 손상시키지 않으면서 1000oC 이상의 공온에서의 내크립성, 강도, 인성, 내마모성, 내부식성, 내산화성 등을 향상시킬 수 있다. 또한, 입계 결정화를 위해서 첨가하는 2족 원소 공여체는 비교적 저가의 물질이기 때문에 제조 원가를 낮출 수 있는 장점이 있다.종래의 연구가 고온에서의 기계적 특성과 상온에서의 기계적 특성을 동시에 향상시킬 수 있는 기술의 미비로 필요에 따라 어느 하나의 물성을 개선하는데 집중하고 있는 반면, 본 기술은 입계 결정화 기술을 통해 두 가지 특성을 동시에 향상시켰다는 점에 본 기술만의 독창성을 부여할 수 있다. 본 기술을 통해 비교적 저가의 첨가물을 활용하고 공정조건을 개선함으로써 기존의 제품에 비해 월등히 우수한 특성을 가진 SiC 구조 재료를 제조할 수 있다.항공기 제트 엔진 등과 같이 작동 온도 범위가 상온에서부터 고온까지 넓은 영역에 걸쳐있는 부품의 재료로의 활발한 응용이 기대된다.
일반적으로 BF2, B를 이용한 p+-게이트 전극을 갖춘 p-MOSFET 소자 제조시 p+-게이트 전극에 도핑되어 있는 B가 제조공정상 필요로 하는 열처리 공정중에 재분포되어 채널영역으로 침투함으로서(boron penetration) 소자의 열화현상이 일어난다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 다층의 비정질, 혹은 결정질의 다층 Si 게이트 구조를 사용으로써, 매질의 결정화에 따른 결정면 및 결정성에 의존하는 B, BF2이온의 이온주입 채널링(channeling)을 방지할 수 있다.본 기술은 종래 MOSFET에서 기존의 단층의 폴리실리콘의 게이트전극 대신에 다층의 박막을 이용하는 것 이외에는 변화를 주지 않으면서 p+-게이트전극 p-MOSFET에서 B의 확산에 따른 채널영역에로의 침투현상을 최소화할 수 있는 게이트전극 구조의 제조방법을 제공하는 것이다. - 다른 기술들과는 달리 추가공정 없이 기존 공정만으로 Boron의 확산을 막을 수 있음- 게이트 전극의 비저항을 증가시키지 않으면서 저렴한 가격의 B확산방지기술- 단순화된 공정으로 p-MOSFET의 게이트 전극 제작