○ 이 논문은 피에조저항(piezoresistance) 기술동향에 관한 것으로서 피에조저항 기술의 발전과정, 과학기술적 기초와 제조 프로세스, 관련 디바이스의 개발, 설계조건, 새로운 재료 등을 분석한 내용이다. 피에조저항에 관한 연구개발, 이를 응용한 센서, MEMS, 또는 NEMS와 관련된 국내 연구원들에게 도움이 될 수 있는 여러 정보를 포함하고 있다.
○ 피에조저항 연구의 출발시점은 19세기 중반이지만 현대적 응용의 계기는 1950년대 후반 Smith교수(당시 미국 Case Western Reserve대학교)가 실리콘과 게르마늄에서 예외적으로 큰 피에조저항 전단계수를 측정하고, 이를 계기로 여러 연구진들이 금속보다 감도가 50배나 높은 반도체 스트레인게이지(strain gauge)를 발표하면서부터이다.
○ 1950년대 후반~1960년대 초반에 이뤄진 피에조저항 기술의 개발과 Bell Lab.의 반도체저항 특허출원, 실리콘 변위측정기 상업화를 위한 Kulite 반도체사, Kulite-Bytrex사 및 Microsystem사의 설립 운영은 1980년대 이후 반도체기술을 이용하여 태동한 MEMS를 비롯한 마이크로시스템 등장의 기초를 형성했다.
○ 최근 자동차, 정보통신, 바이오의료, 항공우주, 에너지/환경 등 많은 분야에서 마이크로/나노시스템 응용을 위한 연구개발이 활발하다. 응용시스템(부품, 기기, 장치)의 소형화, 낮은 가격, 고기능과 고성능, 새로운 기술적 돌파를 위해서다. MEMS는 이를 위한 대표적 마이크로 시스템이며, 반도체 피에조저항은 스트레인게이지, 압력센서, 가속도계, 캔틸레버 힘/변위센서, GPS 등 MEMS 디바이스를 가능케 하는 중요한 요소이다.
○ 피에조저항 재료는 실리콘과 게르마늄과 같은 반도체재료 중심이었으나 Young율, 적응온도, 전도율, 내환경성과 같은 기계적 특성이 훨씬 우수한 SiC, 다이아몬드, 탄소 나노튜브, 나노와이어의 응용 방향으로 진전하고 있고, 확산, 이온주입, 결정성장과 같은 프로세스 기술 개발이 활발하다. 현재 국내 연구진의 연구논문 발표는 비교적 활발하다. 앞으로 특허출원과 상용화를 위한 적극적인 노력이 더욱 요구된다.
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