MEMS형 적외선 분광계

전문가 제언

○ 분자에 적외선(파장 2.5~15㎛)을 쪼여주면 X선 또는 자외선(UV)보다 낮은 에너지 때문에 적외선을 흡수하여 원자 내 전자의 전이현상을 일으키지 못하고 분자의 진동, 회전, 병진과 같은 운동을 일으킨다. 이 때 나타나는 분자진동 스펙트럼이 적외선 스펙트럼이다. 물질의 특징적 IR스펙트럼을 잘 해석하면 물질구조와 분자구조를 해석할 수 있다.

○ 1800년 영국의 F. W. Herschel에 의해 분산형 적외선 분광계(dispersion IR spectrometer)가 개발되었다. 이 후 프리즘 대신 회절격자(grating)를 이용하게 되고 최근 컴퓨터 기술의 발전에 따라 Fourier 변환 IR 분광계가 출현하면서 고분해능, 고감도의 다양한 형태, 광범위한 용도의 제품들이 출현하고 있다.

○ 최근 제품의 소형 콤팩트한 구조, 에너지 절약과 코스트다운, 고기능 집적구조의 추세에 따라 분광계도 MEMS를 이용한 소형화 연구가 진행 중이며, 일부는 실용화 단계이다. 이 논문은 국내 연구원들이 MEMS 기술을 이용하여 설계 가공한 복사열 측정용 IR 마이크로 분광기의 응답특성을 해외학술지에 게재한 내용이다.

○ 이 분광계는 기능적으로 상하층 웨이퍼의 2개 부분으로 구성되어 있어, 다중슬릿 회절격자가 입사 적외선을 다른 파장성분으로 분리시키도록 설계하였다. 2개의 부분, 즉 다중슬릿 회절격자와 검출기 어레이는 따로 MEMS 가공하며, 중간 재료로 폴리머를 이용하여 이 둘을 접합시키고 있다.

○ IR 분광계는 물리학, 화학, 생물학 등 기초과학을 비롯하여 의학, 의약, 광학, 반도체와 전자를 비롯한 각종 산업, 천문우주, 환경 시험 등 매우 광범위하다. MEMS를 이용한 소형화와 고기능화, 코스트다운, 에너지 절약 효과 등의 효과를 분광기에 도입하고 이를 실용화하기 위한 국내 기업과 연구원들의 적극적 노력이 필요하다.

저자

J. C. Yang, H. Jung, G. J. Lee, J. Y. Kang, J. G. Koo, J. M. Park, K. S. Park, S. H. Kong

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

정밀기계

연도

2008

권(호)

47(8)

잡지명

Japanese Journal of Applied Physics (1.2 set)

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

6943~6948

분석자

박*선

분석물

• MEMS형 적외선 분광계.pdf [354,349 byte]

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