나노계측을 가능케 하는 도구

전문가 제언

○ NEMS(nanoelectromecanical system)는 나노스케일로 전기적, 기계적 기능을 집적한 디바이스로서 앞으로 MEMS를 대치하게 될 것으로 예상된다. NEMS는 매우 높은 공진주파수와 Q값(quality factor)을 갖는 나노스케일의 진동자로 구성되어 있으며, 신기한 공진특성과 혁신적 기능 및 성능을 나타낸다. 초고속, 고감도 센서는 NEMS의 대표적인 응용분야이다. 주사형프로브현미경(Scanning Probe Microscopy, SPM)은 나노계측의 대표적인 도구로 알려져 있다.

○ 본 해설은 나노계측의 도구인 나노 미케니컬 고감도 센서(NEMS)와 이의 응용에 관한 것이다. SPM의 마이크로 프로브에 액추에이터의 기능을 추가하여 표면의 원자, 분자의 질량분석이나 나노스케일의 전기계측에 응용한다. 나노 미케니컬 진동자는 고감도 미소 질량, 전하, 힘 센서 등으로 응용되고, 새로운 화학?바이오센서로 자기공명을 이용한 3차원 나노이미징에 응용할 수 있다. 나노진동자는 온도에 따라 공진주파수가 변화하므로 고감도 열량센서나 적외센서로 사용할 수 있다.

○ Engineering Village에 들어가 ‘NEMS'를 검색하면 1990∼2012년 기간에 출판된 관련 학술논문 수가 중국 1382건, 미국 1233건, 대만 480건, 일본 294건, 한국 219건으로 한국이 세계 4위이다. 국내에서는 KAIST, 서울대, 광주과학기술원, 연세대, 성균관대, 삼성전기 등에서 NEMS 관련 연구를 수행하고 있으며, NEMS-CMOS 하이브리드 디바이스 등 응용연구가 활발하나 체계적인 NEMS 진동자와 센서개발 연구는 초보적인 단계라고 볼 수 있다.

○ 앞으로 현재까지 측정이 불가능했던 나노스케일 재료의 검출이나 분광기술의 발전이 기대된다. 또한 나노스케일로 나타내는 큰 기계적 비선형효과를 이용한 새로운 센싱기술의 개발과 고도의 공진성능을 가진 나노 미케니컬 진동자의 제작과 공진특성의 측정?해석연구를 수행하여 경쟁력을 강화해 나가야 할 것이다.

저자

Takahito Ono

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2012

권(호)

81(1)

잡지명

應用物理

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

45~50

분석자

이*희

분석물

• 나노계측을 가능케 하는 도구.pdf [326,133 byte]

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