• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.2 no.1
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• pp.19-27
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• 1993

Capacitive pressure sensor for low pressure measurements has been fabricated by using $n^{+}$ epitaxial layer electrochemical etching stop and glass-to-silicon electrostatic bonding technique. The sensor had hybrid configuration of a sensor chip, which consists of sensor capacitor and reference capacitor, and two output signal detection IC chips. A fabricated sensor, with a $1.0{\times}1.0 mm^{2}$ square size and a $10{\mu}m$ thick flat diaphragm, showed a 7.1 pF zero pressure capacitance, and 5.2 % F.S, sensitivity in 10 KPa pressure range. By using a capacitance to voltage converter, the thermal zero shift of 0.051 %F.S./$^{\circ}C$ and the thermal sensitivity shift of 0.12 %F.S./$^{\circ}C$ for temperature range of $5{\sim}45^{\circ}C$ were obtained.

• Elastomers and Composites
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• v.42 no.2
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• pp.112-118
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• 2007

An HRP immobilized carbon paste electrode, which was bound by EPDM, was newly fabricated and its electrochemical properties were investigated for the purpose of validating the new possibility for the practical use of biosensor. In the experimental range of substrate concentration, Lineweaver-Burk plot of the signal showed a good linearity. This means that HRP was embedded effectively to preserve its identity in the bulk of composite electrode materials and EPDM is a recommendatory binder. When the electrode was run at low operating potential($0.0\sim-1.0$ V vs. Ag/AgCl), it showed a high sensitivity and a good reproducibility. Especially the mechanical stability of the dried rubber was a remarkable breakthrough to get over a difficulty in putting the carbon-paste electrode bound with silicon oil to real use.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.262.1-262.1
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• 2013

ZnO 나노구조는 전기적 성질과 화학적인 안정성 때문에 가스센서, 투명 전극 및 태양전지와 같은 전자소자와 광소자에 널리 사용되고 있다. ZnO 박막을 증착하는 방법은 Physical Vapor Deposition과 Chemical Vapor Deposition이 있으나 나노 구조를 가진 SnO2를 형성하기 어렵다. 전기 화학적 증착(Electrochemical Deposition: ECD)은 낮은 온도에서 진공 공정이 필요하지 않기 때문에 경제적이며 빠른 성장 속도를 가지고 있기 때문에 ZnO 나노 구조를 효과적으로 형성 할 수 있다. 본 연구에서는 Indium Tin Oxide (ITO) 기판 위에 ZnO 나노 구조를 형성시켜 전기적 및 구조적 특성을 관찰하였다. 0.1 M zinc nitrate와 0.1 M potassium chloride를 용매에 각각 용해하여 ZnO 나노구조를 성장하였다. ZnO 나노구조를 성장하기 위하여 인가전압을 -0.75 V부터 -2.5 V까지 0.5 V 간격으로 변화하였다. X-선 회절 분석결과에서 ZnO의 피크의 크기가 큰 전기화적적 성장 전압구간과, 주사전자현미경 분석결과에서 나노 구조가 가장 잘 나타난 성장 전압구간을 다시 0.1 V 간격으로 세분화하여 최적화 조건을 분석하였다. X-선 회절 실험으로 형성한 ZnO 나노구조의 피크가 (110) (002)로 나타났다. X-선 회절 분석의 intensity의 값이 (002)방향이 가장 크게 나타났으므로 우선적으로 (002) 방향으로 ZnO 나노구조가 성장됨을 알 수 있었다. 주사전자현미경상은 grain size가 200~300 nm 사이의 ZnO 나노구조가 형성되며, grain size가 전기화학적 증착 장치의 성장전압이 커짐에 따라 커지는 것을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.27 no.3
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• pp.81-87
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• 2024

Nanomaterial electrodes are used to improve the analytical performances of electrochemical measurements in biological and chemical field. Frequently used methods for fabricating metal nanostructures are solution processing and electrodeposition. In the solution process, it is possible to control the characteristics (e.g., direction) of metal growth by using capping agents, thereby fabricating nanoparticles of specific structures. In the electrodeposition, the electrode surface and the deposited metal atoms are in direct contact. Each process has its own limitation as well, and many studies are conducted to overcome such limitation. In this paper, we report an integration of the two fabrication methods and the characteristics, such as structural and electrochemical properties, of the fabricated electrodes. Lastly, we discuss the possibility of using the fabricated nanostructured electrode as a sensor.

• Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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• v.25 no.9
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• pp.711-716
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• 2012

Based on both organic synthesis and theoretical calculations on the effects of molecular orbital energy levels of amines on the fluorescence properties of the fluorophore, fluorescent "turn-on" chemosensors detecting hazardous substances, including aldehyde chemicals and $Hg^{2+}$ ion, were developed.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.29 no.5
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• pp.337-342
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• 2008

To date, many researchers have developed a variety of biosensors to detect the biomolecular interactions. Recently, electrochemical biosensors have been attracting great interest as one of key technologies in a ubiquitous healthcare (U-healthcare) system since they are highly sensitive and feasible to miniaturize. Here we overview the current electrochemical biosensors based on strip-type, nanowire/nanotube, field effect transistor (FET), and nanogap electrode.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.3 no.4
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• pp.295-305
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• 1990

여러가스에 대한 저항변화를 측정하기 위해 초미립 분말을 사용하여 pellet형 SnO$_{2}$ 가스센서를 제조하였다. 초미립 분말은 화학기상반응법으로 만들어졌으며 평균입경은 0.08.mu.m이었다. 냉간 성형된 소자는 사용전 공기중에서 700~850.deg.C에서 10~60분간 소성되었다. 측정된 결과는 분말의 소결성 및 열린 기공도로 설명될 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2012.10a
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• pp.822-824
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• 2012

21세기는 유전자, 질병검사를 통해 질병 예방, 예후 관리, 재택 및 원격 진료 시스템을 구축하여 초고감도, 실시간으로 환자의 건강 상태를 모니터링 하고, 진단, 처방할 수 있는 IT/BT/NT를 결합한 유비쿼터스 의료 시스템이 대두할 것으로 기대되고 있다. 유비쿼터스 의료 시스템의 핵심적인 역할을 할 것으로 기대되는 바이오센서는 측정 기술로서 획기적인 발전을 거듭하고 있으며 생물학, 화학, 의학, 전자, 물리, 컴퓨터, 기계 공학 등 최첨단 학문의 관련 기술이 복합적으로 융합되면서 실용화에 필요한 요소 기술들이 접목되고 점점 소형화, 시스템화 되어 가고 있는 추세이다. 특히 SiNW(silicon nanowire) 바이오센서 같은 경우 양쪽의 전극이 소스와 드레인 역할을 하고 SiNW receptor가 검출대상과 결합하면 게이트 역할을 하게 된다. 불순물의 농도에 따라 전기적 특성이 결정되는데 검출하고자하는 대상이 receptor와 결합하게 되면 마치 MOS에서 게이트에 전압을 인가한 동작과 같은 역할을 하게 되어 소소와 드레인 사이에 채널이 형성되고 하나의 저항처럼 동작하게 된다. 본 논문에서는 기존의 MOS를 이용하여 현재 전자소자나 바이오센서 등 많은 분야에서 응용되고 있는 SiNW 바이오센서의 기능과 유사하게 피드백 회로를 통해 구현하였다. 피드백 회로의 정상 작동 확인과 SiNW 바이오센서의 역할을 대체한 MOS 소자의 정상 작동을 확인을 위해 블루투스 통신을 이용하여 모니터에 전압 값을 표시한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.284-284
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• 2011

Ion sensitive field effect transistor (ISFET)는 용액 중의 각종 이온 농도를 측정하는 반도체 이온 센서이다. ISFET는 작은 소자 크기, 견고한 구조, 즉각적인 반응속도, 기존의 CMOS공정과 호환이 가능하다는 장점이 있다. ISFET의 기본 구조는 기존의 metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET)에서 고안되었으며, ISFET는 기존의 MOSFET의 게이트 전극 부분이 기준전극과 전해질로 대체되어진 구조를 가지고 있다. ISFET소자의 pH 감지 메커니즘은 감지막의 표면에서 pH용액의 수소이온이 막의 표면에 속박되어 표면전위의 변화를 유발하는 것에 기인한다. 그 결과, 수소이온의 농도에 따라 ISFET의 문턱전압의 변화를 일으키게 되고 드레인 전류의 양 또한 달라지게 된다. 한편, ISFET의 좋은 pH감지특성과 높은 출력특성을 얻기 위하여 high-k물질들이 감지막으로써 지속적으로 연구되어져 왔다. 그 중 Al2O3와 HfO2는 높은 유전상수와 좋은 pH 감지능력으로 인하여 많은 연구가 이루어져온 물질이다. 하지만 HfO2는 높은 유전상수를 갖음에도 불구하고 화학용액에 대한 non-ideal 효과에 취약하다는 보고가 있다. 반면에 Al2O3의 유전상수는 HfO2보다 작지만 화학용액으로 인한 손상에 대하여 강한 immunity가 있는 재료이다. 본 연구에서는, 이러한 각각의 high-k 물질들의 단점을 보안하기 위하여 SiO2/HfO2/Al2O3(OHA) 적층막을 이용한 ISFET pH 센서를 제작하였으며 SOI 기판에서 구현되었다. SOI기판에서 OHA 적층막을 이용한 ISFET 제작이 이루어짐에 따라서 소자의 signal to noise 비율을 증대 시킬것으로 기대된다. 실제로 SOI-ISFET와 같이 제작된 SOI-MOSFET는 1.8${\times}$1010의 높은 on/off 전류 비율을을 보였으며 65 mV/dec의 subthreshold swing 값을 갖음으로써, 우수한 전기적 특성을 보이는 ISFET가 제작이 되었음을 확인 하였다. OHA 감지 적층막의 각 층은 양호한 계면상태, 높은 출력특성, 화학용액에 대한non-ideal 효과에 강한 immunity을 위하여 적층되었다. 결론적으로 SOI과 OHA 적층감지막을 이용하여 우수한 pH 감지 특성을 보이는 pH 센서가 제작되었다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.27 no.2
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• pp.185-189
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• 2016

Among many kinds of bioaffinity sensors, the avidin-biotin system has been widely used in a variety of biological applications due to the specific and high affinity interaction of the system. In this work, gold nanorods with high surface area were explored as electrodes in order to amplify the signal response from the avidin-biotin interaction which can be further utilized for avidin-biotin biosensors. Electrochemical performance of electrodes modified with nanorods and functionalized with avidin in response to interactions with biotin at various concentrations using $[Fe(CN)_6]^{3-/4-}$ couple as the redox probe were investigated using cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). A very low biotin concentration of less than 1 ng/mL could be detected using the electrodes modified with nanorods.