• 제목/요약/키워드: Nano sensor

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평면홀 효과를 이용한 자기 바이오센서 (Magnetic Bio-Sensor Using Planar Hall Effect)

  • 오선종;트란쾅흥;아난다쿠말;김철기;김동영
    • 비파괴검사학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.421-426
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    • 2008
  • 스핀밸브 GMR(giant magnetoresistance) 구조를 갖는 Ta/NiFe/CoFe/Cu/NiFe/IrMn/Ta재료의 자유층에 의한 PHR (planar hall resistance) 특성을 이용한 자기 바이오센서를 제작하였다. PHR 소자는 사진식각 및 건식에칭 공정을 통하여 마이크로 사이즈로 제작되었다. 직경이 $2.8\;{\mu}m$인 단일 자기비드가 있는 경우와 자기비드가 없는 경우 자기장의 세기에 다른 PHR 신호를 측정하였으며, 직경이 $2.8\;{\mu}m$인 단일 자기비드 측정에 성공하였다. 따라서 본 연구에서 제작한 PHR센서는 자기비드 입자의 유무에 따른 출력 특성의 차이를 이용하여 단일 자기비드 측정이 가능한 고분해능 자기 바이오센서에 응용될 수 있다.

상보형 신호경로 방식의 CMOS 이미지센서 픽셀 모델링 및 HSPICE 해석 (Modeling and HSPICE analysis of the CMOS image sensor pixel with the complementary signal path)

  • 김진수;정진우;강명훈;노호섭;김종민;이제원;송한정
    • 센서학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.41-52
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    • 2008
  • In this paper, a circuit analysis of the complementary CMOS active pixel and readout circuit is carried out. Complementary pixel structure which is different from conventional 3TR APS structure is consist of photo diode, reset PMOS, several NMOSs and PMOSs sets for complementary signals. Photo diode is modelled with Medici device program. HSPICE was used to analyze the variation of the signal feature depending on light intensity using $0.5{\mu}M$ standard CMOS process. Simulation results show that the output signal range is from 0.8 V to 4.5 V. This signal range increased 135 % output dynamic range compared to conventional 3TR pixel in the condition of 5 V power supply.

PPS시스템 이용 바이오디젤 혼합율에 따른 극미세입자 배출특성 비교 (Comparison of Nano-particle Emission Characteristics in CI Engine with Various Biodiesel Blending Rates by using PPS System)

  • 권지원;김민식;정명철;이진욱
    • 한국분무공학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.134-139
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    • 2012
  • The main purpose of this study is to analyze and compare the nano-particle emission characteristics by 3-different biodiesel blending rates in a CI engine. Nano-particle number density emitted from various operating conditions of compression ignition engine can be investigated by using the PPS (Pegasor Particle Sensor) system. Namely, some particle charged through the corona discharge in real-time can be measured by PPS system. Under the steady state operation of the 2.0L CRDi diesel engine with different operating condition and biodiesel blending rates, the nano-particle number density was analyzed at the downstream position of DOC system. As this research result, more engine load speed and higher the concentration of biodiesel blending rate showed that the nano-particle number density decreases. Also we found that DOC system for clean diesel engine is effectively useful instrument to reduce diesel particulate matter as resource of nano-particle generation.

폴리스티렌 나노 비드를 이용한 플라즈모닉 나노 구조체의 광학 특성 (Optical Characteristics of Plasmonic Nano-structure Using Polystyrene Nano-beads)

  • 김두근;정병규;김홍승;김태룡;김선훈;기현철;김태언;신재철;최영완
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제28권4호
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    • pp.244-248
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    • 2015
  • We proposed and demonstrated the double layered metallic nano-hole structure using polystyrene beads process to enhance the sensitivity of surface plasmon resonance (SPR). The double layered SPR structures are calculated using the finite-difference time-domain (FDTD) method for the width, thickness, and period of the metallic nano-hole structures. The thickness of the metal film and the metallic nano-hole is 30 and 20 nm in the 214 nm wide nano-hole size, respectively. The double layered SPR structures are fabricated with monolayer polystyrene beads of 420 nm wide. The sensitivities of the conventional SPR sensor and the double layered SPR sensor are obtained to 42.2 and 52.1 degree/RIU, respectively.

광섬유 EFPI 센서를 이용한 실시간 고정밀 변위 측정 (Real-time Measurement of Precision Displacement using Fiber Optic EFPI Sensor)

  • 박상욱;김대현;김천곤;홍창선
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2003년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.154-157
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    • 2003
  • Precision displacement of less than a few nm resolution was measured in real-time using fiber optic EFPI sensor. The novel method for real-time processing of analyzing EFPI output signal was developed and verified. Linearity in the mean values of interferometric light intensity among adjacent fringes was shown, and the sinusoidal approximation algorithm that estimates past and coming fringe values was verified through the linearity. Real-time signal processing program was developed, and the intensity signal of the EFPI sensor was transformed to the phase shift with this program. The resolution below 0.4 ~ 10 nm in the displacement range of $0 ~ 300\mu\textrm{m}$ was obtained by reducing the photodetector noise using low-pass filter and signal averaging. The nano-translation stage with a Piezo-electric actuator and the EFPI sensor system was designed and tested. This stage successfully reached to the desired destination in $15\mu\textrm{m}$ range within 1 nm accuracy.

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압저항형 온·습도 복합 센서 제작 및 특성 분석 (Characteristics analysis and Fabrication of Integrated Piezoresistive Temperature & Humidity Sensors)

  • 류정탁
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.31-36
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    • 2014
  • 본 논문에서는 나노기술을 적용한 압저항형 온 습도복합센서를 개발하여 특성을 평가 분석 하였다. 온도 변화에 대한 출력 감도는 $20{\sim}80^{\circ}C$에 이르는 측정구간에서 약 0.75mV/$1^{\circ}C$의 출력 값을 보였다. 습도 변화에 대한 감도는 약 1.35mV/10%(RH)의 결과를 나타내었다. 이와 같은 결과에 의하여 본 논문에서 개발한 센서는 일반적인 생활 주거 환경에 적용이 가능함을 시사해 준다.

Nano-Qplus기반의 USN 응용 프로그래밍 모델 (A Programming Model for USN Applications based on Nano-Qplus)

  • 이우진;김주일;이광용;정기원
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제33권4호
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    • pp.378-387
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    • 2006
  • 본 논문에서는 센서네트워크를 위한 운영체제인 Nano-Qplus 기반의 응용프로그램을 자동으로 생성하기 위한 프로그래밍 모델을 제시한다. 즉, 센서네트워크를 구성하는 센서, 라우터, 싱크, 엑츄에이터와 같은 노드들이 수행해야 하는 기능에 대한 프로그램을 자동으로 생성하기 위한 프로그래밍 모델을 제시한다. 제안한 프로그래밍 모델에 따라 센서네트워크에 대한 모델을 작성하고, 이를 바탕으로 센서네트워크의 각 노드에 대한 속성 값을 스크립트를 통하여 설정하면 각 노드를 동작시킬 수 있는 프로그램이 자동으로 생성된다. 본 논문에서는 프로그래밍 모델에서 사용하는 각 노드의 속성을 설정할 수 있는 스크립트와 프로그램을 자동으로 생성하는 알고리즘을 프로그래밍 모델과 함께 설명한다. 본 논문에서 제시한 기법을 이용하면 센서네트워크를 구성하는 각 노드에 대한 속성설정만으로 실행코드를 자동으로 생성함으로써 개발자들은 코드에 대한 상세한 내용을 알지 못하더라도 쉽게 응용프로그램을 구현할 수 있다. 또한 실행코드를 자동으로 생성함으로써 센서네트워크 응용프로그램을 개발하는데 소요되는 노력을 줄일 수 있으며, 신속한 코드생성을 통해 조기에 테스트를 수행하여 오류를 찾아내고 수정함으로써 검증된 코드를 생성할 수 있다.

광학 박막을 채용한 CMOS 이미지 센서 픽셀의 수광 효율 (Enhancement of Light Guiding Efficiency in CMOS Image Sensor by Introducing an Optical Thin Film)

  • 강명훈;고은미;이제원;조관식
    • 한국광학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.57-60
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    • 2009
  • CMOS 이미지 센서의 수광 효율을 높이기 위해서 픽셀의 광 통로 벽에 광학 박막의 도입을 제안하고자 한다. Essential Macleod를 이용하여 시뮬레이션해 본 결과, 전반사가 일어나는 범위가 현저히 증가하였다. 특히 공기 박막을 도입할 경우에, 그 효과가 가장 현저하여, 광 통로 벽에서의 전반사 임계각이 50도로까지 확대되었다.

광섬유 국소화 표면 플라즈몬 공명 센서를 위한 광섬유 표면상의 금속 나노 입자 형성 (Formation of metal nano particles on optical fiber for fiber optic localized surface plasmon resonance sensor)

  • 이훈;이승기
    • 센서학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.95-99
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    • 2008
  • Various etching methods of optical fiber and formation of metal nano particles on the optical fiber have been proposed for fabrication of fiber optic localized surface plasmon resonance (FO LSPR) biosensors. Different types of etched optical fiber are possible by removing the cladding of optical fiber using HF (hydrofluoric acid) solution and BHF (buffered hydrofluoric acid) solution, which results in improved surface roughness when BHF solution is used. Localized surface plasmon can be formed and measured by formation of silver and gold nano particles on the etched optical fiber. The characteristics of the etched optical fiber and metal nano particles on the etched surface of the optical fiber play a key role in dictating the sensitivity of the LSPR sensors, so that the proposed results can be expected to be applied for related research on fiber optic based biosensors.

Implementation of a Piezoresistive MEMS Cantilever for Nanoscale Force Measurement in Micro/Nano Robotic Applications

  • Kim, Deok-Ho;Kim, Byungkyu;Park, Jong-Oh
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제18권5호
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    • pp.789-797
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    • 2004
  • The nanoscale sensing and manipulation have become a challenging issue in micro/nano-robotic applications. In particular, a feedback sensor-based manipulation is necessary for realizing an efficient and reliable handling of particles under uncertain environment in a micro/nano scale. This paper presents a piezoresistive MEMS cantilever for nanoscale force measurement in micro robotics. A piezoresistive MEMS cantilever enables sensing of gripping and contact forces in nanonewton resolution by measuring changes in the stress-induced electrical resistances. The calibration of a piezoresistive MEMS cantilever is experimentally carried out. In addition, as part of the work on nanomanipulation with a piezoresistive MEMS cantilever, the analysis on the interaction forces between a tip and a material, and the associated manipulation strategies are investigated. Experiments and simulations show that a piezoresistive MEMS cantilever integrated into a micro robotic system can be effectively used in nanoscale force measurements and a sensor-based manipulation.