초록 ▼

○균일한 크기의 촉매 나노입자의 합성법 및 고순도 단일벽 탄소나노튜브 합성법 개발
? 기존의 용액-기반 열합성법으로는 이루기 어려운 1-2 nm 직경의 산화철 나노입자를 간단한 자발적 화학 반응을 통해서 얻었으며, 특히 그 입자들은 surfactant 등의 유기 안정제가 제외되었음에도 불구하고 높은 균일도를 보인다. 위 촉매 나노입자로부터 CVD 방법을 이용하여 고순도의 단일벽 탄소나노튜브를 높은 전도도를 가지는 박막 형태로 제조 성공
○바이오센서용 단일벽 탄소나노튜브 ensemble 트랜지스터 제작
? 재현성

○균일한 크기의 촉매 나노입자의 합성법 및 고순도 단일벽 탄소나노튜브 합성법 개발
? 기존의 용액-기반 열합성법으로는 이루기 어려운 1-2 nm 직경의 산화철 나노입자를 간단한 자발적 화학 반응을 통해서 얻었으며, 특히 그 입자들은 surfactant 등의 유기 안정제가 제외되었음에도 불구하고 높은 균일도를 보인다. 위 촉매 나노입자로부터 CVD 방법을 이용하여 고순도의 단일벽 탄소나노튜브를 높은 전도도를 가지는 박막 형태로 제조 성공
○바이오센서용 단일벽 탄소나노튜브 ensemble 트랜지스터 제작
? 재현성 있는 network SWNT-FET 디바이스 제작 성공 (p-type semiconductor, conductance change: ~60%) 및 shadow mask를 이용하여 Schottky contact 영영이 극대화된 pseudo-metallic SWNT-FET 소자의 제작 성공
○바이오센서용 고감도 탄소나노튜브 트랜지스터 소자 개발
? 세계에서 처음으로 1 pM의 단백질 상호작용 검출능을 보이는 탄소나노튜브 트랜지스터를 구현함
? 기초적인 센싱 메카니즘에 대한 정확한 이해를 바탕으로 소자의 성능 향상을 이루어 냄으로서 기초연구와 응용연구의 연계성 및 중요성을 확인함
○생체분자의 효율적 결합을 위한 소자 표면 처리 기술 개발
? 탄소나노튜브에 덴드론 분자를 고정화하여 단백질 분자를 도입하는 방법을 통해 단백질 분자들의 표면 고정화에 있어서 가장 중요한 요소인 고정화 된 단백질 사이의 충분한 공간 확보를 구현함.
○고체 지지체 표면의 개질을 통한 단백질 박막형성 기술 개발
? 나노미터의 간격으로 이루어진 금속성 탄소나노튜브 나노갭 전극 소자에 금속단백질 박막을 형성함으로서 기존에 반도체 공정에 의해서만 가능하였던 NDR 현상을 처음으로 구현하였음
○금속단백질 박막을 통한 탄소나노튜브를 이용한 SiO2 표면의 나노패터닝 구현

Abstract

Fundamental studies on carbon nanotube-based electronic devices for the development of highly sensitive biosensors
Fabrication of metalloprotein-based diode devices using carbon nanotube nanogap electrodes
Immobilization of various functional dendron molecules on carbon nanotubes

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요...8
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...10
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...11
• 1절 고성능 나노전자 기반소자 개발...11
• 1. 균일 촉매 나노입자 제조...11
• 2. 고순도 탄소나노튜브 제조...12
• 3. Single, ensemble 탄소나노튜브 FET 소자 제작...13
• 2절 단백질-탄소나노튜브 cross junction 다이오드 개발...18
• 1. 탄소나노튜브 트랜지스터에서 Schottky contact영역의 극대화...18
• 2. 생체분자의 효율적 결합을 위한 소자 표면 처리 기술 개발...21
• 3. 단백질-탄소나노튜브 cross junction 다이오드 소자 개발...22
• 3절 단백질 구조변화 인지 나노 전자소자 개발...25
• 1. 금속-나노튜브 junction 소자 개발...25
• 2. 고체 지지체 표면의 개질을 통한 단백질 박막형성 기술 개발...25
• 3. 단백질 박막 FET 소자 제작...27
• 4. bPBP의 단백질 구조변화 인지 나노 전자소자 구현...30
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...35
• 제 5 장 연구개발결과의 활용 계획...40
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술 정보...41
• 제 7 장 참고문헌...42
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...50
• 제 2 장 국내외 기술 개발 현황...51
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...53
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...74
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...78
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외국과학기술정보...80
• 제 7 장 참고문헌...82