일반기술

마이크로 압전 구동소자를 이용한 미세 화학 센서용감지소자 및 제조방법

* 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.