일반기술

다중 크기 압전 마이크로 칸티레버 공진자 어레이를 이용한 물리/생화학 센서 및 그 제작방법

본 기술은 압전 재료, 전극물질 및 탄성재료를 이용하여 생화학 분야에 다양하게 적용할 수 있는 다중 크기 압전 마이크로 칸티레버 공진자 어레이 센서에 관한 것이다. 본 기술에서의 다중 크기 압전 마이크로 칸티레버 공진자 어레이 센서는 기존의 단일 칸티레버 구조 또는 단일 크기 칸티레버 공진자 어레이 센서에서 보고되지 않은, 감지 물질의 감지 과정에서 얻어지는 표면 질량 증가 및 표면 응력 변화에 의한 공진주파수 변화 특성을 동시에 파악할 수 있는 장점을 가지고 있다.현대의 과학기술 개발은 인간 환경의 개선에 초점을 두고 있다. 따라서 생명공학 및 환경 분야에서 보다 폭 넓은 분석 결과를 확보할 수 있는 본 기술에서와 같은 다중 크기 압전 마이크로 칸티레버 어레이를 이용한 생화학 센서는 그 시장성이 매우 증대 될 것이다.MEMS 공정을 이용한 다양한 형태 및 응용을 갖는 소자의 개발이 벤처 및 대기업으로부터 활발히 진행되고 있으며, 특히 의학 분야를 위한 집적화된 센서 시스템에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러므로 본 기술에서의 다중 크기 압전 마이크로 칸티레버 공진자 어레이를 이용한 생화학 센서는 기업에서 의료 및 환경용 초소형 센서 시스템의 제작에 적극 활용될 수 있을 것이다. 본 기술의 다중 크기 압전 마이크로 칸티레버 공진자 어레이 센서는 외부로부터 극소량의 감지 대상 물질의 농도에 신속하게 반응하여 공진주파수의 변화를 통해 즉시 감지가 가능하여 빠른 응답 속도와 높은 감도를 갖는 장점이 있고, 공진 주파수 변화를 분석함으로써 생화학 반응에 의한 표면 흡착 질량 증가 이외에 감지 과정에 따른 표면 응력 변화의 영향을 알 수 있기 때문에, 감지 결과에 있어서 보다 넓은 범위의 정보를 확보할 수 있으며, 다양한 분야에 응용 시 정확한 감지 결과를 얻을 수 있다.압전 구동 방식의 마이크로 칸티레버가 2차원적으로 축소되어 배열되는 다중 크기 어레이 형태의 센서로서 감지 대상 물질 흡착에 의한 표면 질량 변화 의 영향뿐만 아니라, 표면 응력의 영향을 동시에 분석할 수 있다. 따라서 감지 결과에 있어서 보다 폭넓은 정보를 확보할 수 있다.