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NTIS 바로가기방송과 미디어 = Broadcasting and media magazine, v.20 no.2, 2015년, pp.9 - 15
김민회 (한밭대학교)
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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플렉서블 pH 센서는 pH농도에 따라 어떤 특성이 있는가? | Diallo 등은 이러한 이온감응전계효과 트랜지스터를 유기트랜지스터로 Kapton기판 위에 구현하여 플렉서블 pH 센서를 제작하였다[9]. pH 농도가 증가하면 드레인 전류가 증가하고 낮아지면 다시 전류가 낮아지는 reversible한 동작을 보인다. 감도가 아직은 많이 떨어지나 이중게이트(dual-gate)구조의 도입 등으로 감도의 상승이 기대된다[10]. | |
유기물 반도체의 특징은? | 1990년대 후반부터 트랜지스터의 반도체를 유기물로 구성하는 유기 박막 트랜지스터에 관한 연구가 지속적으로 증가해 왔다. 유기물 반도체(organic semiconductor)는 유기 분자간의 반 데르발스 결합에 의해서 박막이 형성되므로 저온/용액공정이 가능하여 낮은 비용으로 생산가능하며 구부러지거나 휘어진 상태에서도 반도체 성질을 유지하는 특징이 있다. 이렇듯 유기물 반도체는 대부분의 플렉서블 기판이 고온의 공정을 견디지 못하고 기존의 실리콘을 중심으로 하는 무기물 반도체가 플렉서블 환경에 적합하지 않다는 것을 고려할 때 플렉서블 센서로의 적용을 위한 거의 모든 성질들을 가지고 있다고 할 수 있다. | |
스트레인 센서란 무엇인가? | 먼저 유기 트랜지스터를 이용한 물리 센서를 살펴보면 특유의 유연성을 기반으로 하여 스트레인 (strain) 센서나 압력 센서로 많이 사용된 것을 알 수 있다. 스트레인 센서는 물체가 외부의 힘을 받았을 때에 생기는 변형의 양을 이때의 외부의 힘으로 나눈 값을 의미하고 압력 센서는 이름 그대로 압력을 측정하는 센서이다. 먼저 콜롬비아 대학(Columbia University)의 Ioannis Kymissis 그룹은 압전성(piezoelectric)을 지닌 고분자 물질인 polyvinylidene difluoride을 트랜지스터의 게이트 절연체로 사용한 유기 전계 효과 트랜지스터 기반의 스트레인 센서를 개발하였다[1]. |
Yu-Jen Hsu et. al. "A Locally Amplified Strain Sensor Based on a Piezoelectric Polymer and Organic Field-Effect Transistors," IEEE Transaction on Electron Devices Vol.58 pp.910-917, 2011
Stefan C.B. Mannsfeld et. al. "Highly sensitive flexible pressure sensors with microstructured rubber dielectric layers," Nature Materials Vol.9 pp.859-864, 2010
Jiseok Kim et. al. "Highly sensitive tactile sensors integrated with organic transistors," Applied Physics Letters Vol.101 pp. 103308, 2012
Jonathan Rivnay et. al. "The Rise of Organic Bioelectronics," Chemistry of Materials Vol.26 pp.679-685, 2013
Dion Khodagholy et. al. "Highly Conformable Conducting Polymer Electrodes for In Vivo Recordings," Advanced Healthcare Materials Vol.23, pp. H268-272, 2011
Dion Khodagholy et. al. "In vivo recordings of brain activity using organic transistors," Nature Communications Vol.4, pp.1575, 2013
David Nilsson et. al. "Bi-stable and Dynamic Current Modulation in Electrochemical Organic Transistors," Advanced Materials Vol.14 pp.51-54, 2005
P. Bergveld et. al. "Fabrication of Silicon Nitride Ion Sensitive Field-Effect Transistor for pH Measurement and DNA Immobilization/Hybridization," Sensors and Actuators B Vol.88 pp.1, 2003
K. Diallo et. al. "Flexible pentacene ion sensitive field effect transistor with a hydrogenated silicon nitride surface treated Parylene top gate insulator," Applied Physics Letters Vol.93 pp.183305, 2008
Mark-Jan Spijkman et. al. "Dual-Gate Thin-Film Transistors, Integrated Circuits and Sensors," Advanced Materials Vol.23 pp.3231, 2011
T. Someya et. al. "Integration of Organic Field-Effect Transistors and Rubbery Pressure Sensors for Artificial Skin Applications," IEEE International Electron Devices Meeting, pp.203-206, 2003
H. Fuketa et. al. "1mm Thickness 64 channel Surface Electromyogram Measurement Sheet with 2V Organic Transistors for Prosthetic Hand Control," IEEE International Electron Devices Meeting, pp.104-105, 2013
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