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빛과 온도의 멀티 센서로 활용되는 비정질 실리콘 p-i-n 구조

전문가 제언: ○ 1980년대에 실리콘(Si) 기반 반도체 기술의 눈부신 발달로 반도체공정과 기계, 전자, 전기기술을 통합한 초소형 전자기계시스템, MEMS( micro electromechanical system)의 새로운 기술을 불러왔다. MEMS를 기반으로 하는 랩온어칩(Lab-on-Chip, LOC) 시스템은 소위 ‘칩위의 실험실’로서 현장(point-of-care) 관측방식으로 미생물 분석실험에 적용되면서 헬스케어산업과 유비쿼터스시대를 주도할 키워드로 급부상하고 있다.

○ 이태리 La Sapienza대학의 Giampiero de Cesare 연구그룹은 이 리뷰에서 단일 a-Si:H 다이오드가 온도와 복사광을 동시에 모니터링 하는 센서로 사용함으로서 LOC시스템의 집적도를 높이고 소형화를 성취할 수 있는 길을 제시하였다. 연구그룹은 이 구조가 충족되어야 할 조건을 정확하게 결정하기 위하여 온도변화가 광자반응에 어떻게 영향을 주며 광세기의 변화가 온도측정의 정확도를 어떻게 감소시키는가를 분석하였다.

○ 반도체 시장조사 기관 IHS Technology가 발표한 2014년 전 세계 반도체 판매액이 한국은 515억 달러이고 일본이 434억 달러로 미국(1666억 달라)에 이어 2위로 발표되었다. 삼성전자가 반도체를 생산한지 30년 만에 일본을 앞지르게 된 것이다. 메모리분야는 342억 달러로 세계시장 점유율 52.4%로 미국(27.1%)을 크게 앞서고 있다. 그러나 고부가가치 품목인 시스템반도체는 5.8%로 주요반도체 생산국 5개 국가에서 최하위다.

○ 국내에서는 서울대 바이오공학연구소(IBE)에서 RF-MEMS, 바이오 LOC 연구를 선도하고 있다. 1996년 독일 자클란트에 설립된 정부출연 해외연구소, KIST 유럽연구소는 2012년에 16만 유로의 독일연방정부의 연구 과제를 수주하는 한편 척추염진단, 휴대용 유전자 증폭기를 개발하였다. 벤처기업 나노바이오시스(대표 김성우)가 개발한 Ultrafast real-time PCR 시스템은 신종플루 판독을 15분에 해내는(해외 경쟁사 제품은 1시간) 성과를 과시했다. LOC 연구개발에 선도적 역량을 과시하는 한국의 잠재력에 기대하는 바가 크다.

저자: Giampiero de Cesare , Augusto Nascetti , and Domenico Caputo
자료유형: 니즈학술정보