로렌츠힘 기반 CMOS-MEMS 자기장센서의 광학 특성화

전문가 제언

○ 오늘날 우리는 발달된 지식정보화 사회에서 전기자기장의 물리적 환경에서 편리한 생활을 영위할 수 있다. 스마트폰에 장착된 내비게이션으로 낫선 거리도 쉽게 찾아갈 수 있으며 밖에서도 집안의 전자도구들을 조절할 수 있다. 이들 모두 자기장센서를 이용할 수 있기 때문이다. 인류는 태고부터 나침반으로 방위를 알아냈다. 지구가 하나의 자성체이므로 나침반은 최고의 자기센서가 되었다.

 

○ 살아있는 생명체는 생명을 유지하기 위하여 세포막을 통하여 끊임없이 이온들을 교환하는데 이온들이 교환되는 동안에 전류가 생기고 전류가 흐르면 자기장도 반드시 생긴다. 인간의 심장박동은 , 인간의 뇌파는 의 자기장을 발산한다. 뇌에서 발생되는 를 초전도 양자간섭장치(SQUID)로 측정할 수 있다. 도시의 소음도 자기신호를 발생한다. 지구는 물론 우리가 살고 있는 도시, 생명활동을 하는 모든 생명체가 자기신호를 만들어내는 신호원이다.

 

○ 이 논문은 microTesla에서 Tesla 자기장영역에서 작동하는 CMOS -MEMS 공명 자기장센서의 제작공정과 센서 특성에 대하여 기술한다. 센서는 0.35μm 두께의 CMOS 공정 후 마이크로머시닝 후처리공정을 수행하였다. 광학 특성화 작업으로 센서 셔틀의 공명주파수가 공기 중에서 8164Hz이며 이의 Q인자는 51.34이고 감쇄율은 0.00973이다. 센서의 공명 시 감도는 135μm/mT이며 감도는 바이어스전류가 증가하면 증가하였으며 센서의 분해능은 370.37μT이다.

 

○ 국내에서 자기센서에 대한 국가 RnD연구가 ETRI, 노바마그네틱스, 효림산업 등에서 수행되었으며, 엘지이노텍이 MEMS 전류센서로, 삼성 엔지니어링이 진동측정 장치로 한국특허를 받았다. 대학에서는 항법용 MEMS 컴퍼스(고려대), LC 공진기형 자기센서(공주대), MEMS 바이오센서(부산대), GPS/MEMS 센서(서울시립대) 등 다양한 분야에서 자기센서 연구가 수행되고 있다. 이 리뷰가 기초과학연구와 결합된 자기장센서 연구영역이 더욱더 확대되고 활성화되는 계기가 되기를 기대한다.

저자

John Ojur Dennis, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2015

권(호)

15()

잡지명

Sensors

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

18256~18269

분석자

윤*중

분석물

• 로렌츠힘 기반 CMOS-MEMS 자기장센서의 광학 특성화.pdf [523,751 byte]

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