KR101296151B1 - 압전특성을 가진 나노와이어와 집적회로를 결합한 초소형 마이크로폰 - Google Patents

압전특성을 가진 나노와이어와 집적회로를 결합한 초소형 마이크로폰 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부피에 대한 표면적의 비가 큰 장점으로 압전효과를 극대화시킬 수 있고, MOSFET 집적회로 기술을 이용한 초소형 마이크로폰에 관한 것이다.
이를 위해, 음향이 도달하여 변위를 일으키게 하는 떨판과, 상기 떨판에 접촉하여 상기 음향에 따른 떨판의 진동을 전기 신호로 변환하는 압전 나노와이어와, 상기 압전 나노와이어에서 변환된 신호를 증폭하는 집적회로부를 포함하는 초소형 마이크로폰을 제공한다.

Description

압전특성을 가진 나노와이어와 집적회로를 결합한 초소형 마이크로폰{A microphone with a piezoelectric nanowire and an integrated circuit}
본 발명은 마이크로폰에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부피에 대한 표면적의 비가 큰 장점으로 인해 극대화된 압전 효과 기술과 MOSFET 집적회로 기술을 결합한 초소형 고감도 마이크로폰에 관한 것이다.
현재 크기가 매우 작으면서 고감도를 가지는 마이크로폰은 강유전체 일랙트래트(electret)를 이용하는 콘덴서형 마이크로폰 및 MEMS 기술을 이용한 MEMS 마이크로폰 등이 있다. 그러나, 이들 마이크로폰은 모두 그 크기가 2㎜ × 2㎜ 이상이며, 나노 기술 및 집적 회로 기술에 의해 이보다 작게 만들어진 마이크로폰의 구조는 아직 제시되지 않고 있다.
최근 보고되고 있는 ZnO 코팅된 카본나노튜브의 압전 효율이 제곱 ㎝당 단락전류가 75㎂, 개방 전압 1.6V에 달하고 있고, 이와 유사한 성질을 가지는 ZnO 나노와이어 기술도 발표되고 있으므로, 이를 활용한 초소형 마이크로폰 개발에 대한 요구가 큰 실정이다.
지금까지 여러가지 종류의 마이크로폰이 상용화되었다. 초기의 다이나믹 마이크로폰이나 정전형 마이크로폰은 사이즈가 컸으며, 실제로 그 부피가 문제되지는 않았다. 그러나, 최근 스마트폰이나 보청기 등 초소형의 고도로 집적도가 높은 각종 음향기기에서는 부피가 작으면서 고감도의 마이크로폰이 개발 및 사용되고 있다. 그러나, 앞으로 IT 융복합기술의 발전과 함께 작은 곤충이나 생물체에 장착하여 소리를 집음하는 마이크로폰이나 차세대 보청기 및 각종 음향기기를 위해서는 더 부피가 작고, 감도가 높으며 잡음 지수가 낮은 마이크로폰의 개발이 필요하다. 이를 통해 향후 나노로봇을 위한 음향소자, 곤충 및 소형 생물체 등에 부착할 수 있는 음향 소자, 미세 진동측정용 소자 및 차세대 보청기, 스마트폰 등의 음향 소자 등으로 광범위한 응용이 가능하다.
본 발명은 전술한 바와 같은 요구를 반영한 것으로, 압전 나노와이어의 부피에 대한 표면적의 비가 큰 장점으로 압전효과를 극대화시킬 수 있고, MOSFET 집적회로 기술을 이용하여 그 사이즈가 1㎣ 보다 작은 초소형 마이크로폰을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초소형 마이크로폰은, 음향이 도달하여 변위를 일으키게 하는 떨판과, 상기 떨판에 접촉하여 상기 음향에 따른 떨판의 진동을 전기 신호로 변환하는 압전 나노와이어와, 상기 압전 나노와이어에서 변환된 신호를 증폭하는 집적회로부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 초소형 마이크로폰은, 음향이 도달하여 변위를 일으키게 하는 떨판과, 상기 떨판에 접촉하여 상기 음향에 따른 떨판의 진동을 전기 신호로 변환하는 압전 나노와이어와, 상기 압전 나노와이어에서 변환된 신호를 증폭하는 집적회로부와, 상기 떨판 상에 형성되는 질량체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 집적회로부는 디플리션(depletion) n채널 MOSFET 소자인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압전 나노와이어는, 일단은 상기 MOSFET 소자의 게이트 전극 단자에 연결되고, 타단은 상기 MOSFET 소자의 소스 전극 단자에 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압전 나노와이어는, 일단은 상기 MOSFET 소자의 게이트 전극 단자에 연결되고, 타단은 상기 떨판에 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압전 나노와이어가 복수개로 구성되며, 상기 게이트에 연결되는 복수개의 나노와이어의 타단을 모아서 상기 떨판의 중앙에 접촉할 수 있게 상기 떨판의 중앙에 부착되는 나노와이어 콜렉터를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압전 나노와이어는, 일단은 상기 MOSFET 소자의 게이트 전극 단자 상에 형성된 제1 와이어 지지대에 연결되고, 타단은 상기 MOSFET 소자의 소스 전극 단자 상에 형성된 제2 와이어 지지대에 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 떨판의 하단과 상기 압전 나노와이어 사이를 연결하는 연결봉을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소스 전극 단자에서 출력전압을 얻는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압전 나노와이어는 ZnO 코팅된 탄소나노튜브 또는 ZnO 나노와이어인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 초소형 마이크로폰은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 전체 질량에 대한 표면적의 비가 커서 여기에서 발생되는 외력이 가해질 경우, 단위 나노튜브당 압전 기전력이 크다. 그리고, 와이어의 굽힘에 따라 압전 나노 와이어에서 발생하는 전압은 굽힘 각도에도 비례하는 동시에 다수의 나노 와이어를 동시에 굽힐 경우 전류는 나노와이어의 숫자에 비례한다. 따라서, 매우 작고 감도가 높은 마이크로폰의 제조가 가능하다.
둘째, 기존에 많이 사용되는 우수한 압전체인 PZT는 단단하므로, 초소형 마이크로폰에 응용하기 위해서는 마이크로폰 멤브레인 떨판과 PZT 면을 결합시키기 위한 연결부재가 필요하지만, 나노와이어는 유연한 동시에 자체 탄성을 가지고 있어서, 굽힘 이후 스스로 복원되므로 연결부재 없이 마이크로폰 멤브레인 떨판에 용이하게 결합할 수 있다.
셋째, IC 기술과 결합하여 초소형으로 생산되므로, 생산성을 높이고 더불어 마이크로폰의 단가도 크게 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초소형 마이크로폰을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초소형 마이크로폰의 집적회로부를 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 초소형 마이크로폰을 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 초소형 마이크로폰을 나타낸 분해 사시도이고,
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 초소형 마이크로폰의 구조를 나타낸 단면도이고,
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 초소형 마이크로폰의 구조를 나타낸 단면도이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초소형 마이크로폰의 구성을 설명하며, 각 실시예에 따른 초소형 마이크로폰의 구성에 있어 동일한 구성요소에 대해서는 동일 부호를 부여하고 차이점 위주로 설명하고 동일한 구성요소 및 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(100)을 나타낸 도면으로, 도 1a는 상기 제1 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(100)의 분해 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 상기 제1 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(100)의 단면도이다.
도 1a를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(100)은, 음향이 도달하여 변위를 일으키게 하는 멤브레인(Membrane) 떨판(110)과, 상기 멤브레인 떨판에 접촉하여 상기 음향에 따른 멤브레인 떨판(110)의 진동을 전기 신호로 변환하는 나노와이어(120)와, 상기 나노와이어(120)에서 변환된 신호를 증폭하는 집적회로부(135)로 구성된다. 여기서, 상기 멤브레인 떨판(110), 나노와이어(120) 및 집적회로부(135)는 원통형의 하우징(180)에 수납되며, 상기 멤브레인 떨판(110)은 원통형 하우징(180)의 상부면으로 수납 공간을 커버하게 된다.
또한, 집적회로부(135)는, p형 반도체 기판(170) 위에 n+채널, 소스 전극(130), 드레인 전극(140), 저항(141), 게이트 전극(160), SiO2층(165) 및 전원단자(150)를 형성한 n채널 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor) 소자를 예로 들었으나, 이에 한정되는 것을 아니며 다양한 형태의 증폭회로 구성될 수 있다.
특히, 본 발명의 제1 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(100)은 상기 MOSFET의 게이트 전극(160) 단자와 소스 전극(130) 단자 사이를 나노와이어(120)가 연결하고, 상기 나노와이어(120)는 멤브레인 떨판(110)과 접촉한다. 이를 통해 상기 멤브레인 떨판(110)에 접촉된 압전 특성을 갖는 나노와이어(120)에 의해 발생하는 전압을 MOSFET 집적회로의 게이트 전극(160) 단자에 연결 및 입력시켜 신호를 증폭함으로써 매우 작은 외형으로 고감도의 마이크로폰 성능을 얻을 수 있다.
이와 같이 구성된 초소형 마이크로폰의 동작 과정을 보다 자세히 살펴보면 다음과 같다.
음향이 상기 마이크로폰(100) 상부의 멤브레인 떨판(110)에 도달하여 변위를 일으키면, 압전 특성을 가진 나노와이어(120)가 반원형으로 굽혀진 상태에서 그 반원의 정점이 멤브레인 떨판(110)에 접촉되어 있기 때문에, 점선처럼 굽힘의 상태가 변화하여 나노와이어(120)의 압전 기전력이 변화된다. 즉, 음향에 따른 멤브레인 떨판(110)의 진동을 전기 신호로 변환가능하다. 발생 전압의 크기는 마이크로폰에 설치된 나노 와이어(120)의 수와 입력 신호의 크기에 따라 ㎴에서 ㎷ 정도의 크기가 된다.
이처럼 본 발명의 제1 실시예에 따른 초소형 마이크로폰은, 별도의 바이어스 회로없이 선형 영역에서 이 신호를 증폭하기 위해, 게이트 전압이 소스 전위와 같은 경우에도 드레인-소스 채널이 얼마간 열려있는 디플리션(depletion) n채널 MOSFET를 구현한 것으로, p형 반도체 기판 위에 형성하고 이 MOSFET의 게이트 전극 단자와 소스 전극 단자에 나노와이어를 연결한 초소형 마이크로폰의 구조이다.
여기서, 게이트 회로에 별도의 바이어스 저항에 의한 전압 디바이드 바이어스 회로를 사용하지 않은 것은 바이어스 저항에 의한 열잡음(thermal noise)를 줄이기 위함이다.
또한, 나노와이어(120)는 압전특성을 갖는 유연한(flexible) 나노 와이어로서, 예를 들면 ZnO 코팅된 탄소나노튜브 또는 ZnO 나노와이어 등이 사용될 수 있고, 이들의 압전특성은 다음과 같다.
즉, 나노와이어의 압전특성은 미국 조지아공대의 Xudong Wang 교수가 2007년 사이언스지를 통해 ZnO 나노와이어를 제조한 뒤, 도전성을 가지는 기판과 지그재그형 컬렉터 사이에 어레이로 배열하고 이를 초음파로 진동시켜 초음파 진동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 생산을 가능하게 하는 구조로서 제안된 바 있다.
또한, 1년 뒤 그는 Nature letters에서 에너지 변환 효율을 좀 더 증대시키는 하이브리드 구조를 다시 제안하였으며, 여기에서 개방 전압과 단락 전류가 각각 1㎷, 5㎀로서 처음보다 한층 더 향상된 마이크로파이버 나노와이어(microfiber-nanowire) 구조를 제안했다. 2011년 중국 칭화대학교의 Chia Jung HU 등은 Advanced Materials를 통해 탄소나노튜브에 ZnO를 코팅하여 유연한 압전체를 제조하고 이를 통해 Wang 교수 등이 제시했던 실험 결과보다 3,000배 정도 더 큰 출력을 내는 탄소나노튜브 기술을 발표하였다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초소형 마이크로폰의 집적회로부(135)를 나타낸 도면으로, 도 1a 및 도 1b에서 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로폰(100)의 나노와이어(120)에서 발생한 음향 신호 전압을 증폭하기 위한 전자회로의 동작을 나타낸 것이다.
n채널 MOSFET 소자로서, 도 2a는 드레인 단자에서 출력전압을 구하는 방식을 나타낸 것이며, 도 2b는 소스 단자에서 출력전압을 구하는 방식을 나타낸 것으로, 도 2b와 같이 소스 단자에서 출력전압을 얻을 경우 임피던스를 줄일 수 있는 이점이 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(200)을 나타낸 도면으로, 도 3a는 상기 제2 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(200)의 분해 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 상기 제2 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(200)의 단면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(200)은, 음향이 도달하여 변위를 일으키게 하는 멤브레인 떨판(110)과, 음향에 따른 멤브레인 떨판(110)의 진동을 전기 신호로 변환하는 나노와이어(220)와, 상기 나노와이어(220)에서 변환된 신호를 증폭하는 집적회로부(135)로 구성된다.
이와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(200)은 제1 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(100)의 구성요소와 동일하나, 다만, 나노와이어(220)의 배치에 있어서 제1 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(100)과 차이가 있으며, 이에 따라 차이점을 위주로 설명한다.
즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(200)은 상기 나노와이어(220)의 배치 및 설치 방식에 있어서, 상기 멤브레인 떨판(110)의 변위에 따라 굽힘각을 최대로 증가시키기 위해 나노와이어(220)를 멤브레인 떨판(110)과 게이트 전극 단자(160)사이에 배치하는 구성이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(300)을 나타낸 분해 사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(300)은, 본 발명의 제2 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(200)과 같이 나노와이어(220)를 멤브레인 떨판(110)과 게이트 전극 단자(160) 사이에 배치한 구성에서는 동일하나, 멤브레인 떨판(110)의 진동을 효과적으로 전달하는데 도움을 주기 위해 나노와이어 콜렉터(350)을 더 구비한다는 점에서 차이가 있다. 이에 따라 제2 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(200)과의 차이점을 위주로 설명한다.
즉, 나노와이어(220)의 숫자는 여러 개로 할수록 유리하며 마이크로폰의 멤브레인 떨판(110)이 진동할 때, 멤브레인 떨판(110)의 중심에서의 변위가 가장 크다. 그런데, 나노와이어(220)가 전술한 도 1 내지 도 3과 같이, 멤브레인 떨판(110)의 중심뿐만 아니라 여러곳으로 분산되어 접촉된 상태에서 진동하면 멤브레인 떨판(110)이 자유롭게 진동할 수가 없으며, 이에 따라 감도가 낮아질 수 있다. 이를 개선하기 위하여 게이트 전극(160)과 연결되는 나노와이어(220)의 다른 한쪽 끝을 모두 모아서 멤브레인 떨판(110)의 중앙에 접촉시켜 줄 수 있는 나노와이어 콜렉터(350)를 사용하면 효과적이다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(300)은, 멤브레인 떨판(110)의 중심에 부착되어 복수의 나노와이어(220)의 한쪽 끝은 모아서 멤브레인 떨판(110)의 중앙에 접촉시킬수 있게 결합시키는 나노와이어 콜렉터(350)을 더 구비함에 특징이 있다. 도 4는 나노와이어 콜렉터(350)의 모양과 콜렉터가 부착된 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(400)의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(400)은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(100)과 같이, 소스 전극 단자(130)와 게이트 전극 단자(160) 사이를 나노와이어(420)가 연결되는 구성에서는 동일하다. 다만, 상기 소스 전극 단자(130) 및 게이트 전극 단자(160)의 양쪽에 평행하게 와이어 지지대(421, 422)를 형성하고, 이들 와이어 지지대(421, 422)를 통해 나노와이어(420)가 연결된다는 점에서 차이가 있다. 즉, 나노와이어(420)가 소스 전극 단자(130) 및 게이트 전극 단자(160)를 직접 연결하지 않고 각각 소스 전극 단자(130) 및 게이트 전극 단자(160) 상에 소정 높이를 두고 형성된 양쪽 와이어 지지대(421, 422)를 통해 연결한다는 점에서 차이가 있다. 이에 따라 제1 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(100)과의 차이점을 위주로 설명한다.
즉, 본 발명의 제4 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(400)은, 멤브레인 떨판(110)의 진동에 따른 음향 신호를 전기신호로 바꿀 때, 소스 전극 단자(130) 및 게이트 전극 단자(160) 양쪽에 나노와이어(420)를 지지하는 기둥으로서 와이어 지지대(421, 422)를 세우고, 양쪽 와이어 지지대(421, 422) 그 사이에 나노와이어(420)를 수평으로 당겨서 설치한다. 이후, 멤브레인 떨판(110) 하단과 나노와이어(420) 사이를 연결봉(452)을 이용하여 접촉시키는 방법이다. 이 경우 나노와이어(420)가 복수개로 구성될 경우 음향 감도를 높이기 위하여 와이어 지지대(421, 422)는 나노와이어 콜렉터(미도시)로서 역할을 수행한다. 즉, 제1 와이어 지지대(421)는 소스 전극 단자(130)에 연결되는 복수개의 나노와이어(420)의 일단의 끝을 모아주는 제1 나노와이어 콜렉터의 기능을 구비하고, 제2 와이어 지지대(422)는 게이트 전극 단자(160)에 연결되는 복수개의 나노와이어(420)의 일단의 끝을 모아주는 제2 나노와이어 콜렉터의 기능을 구비한다.
이를 통해, 연결봉(452)과 나노와이어(420)와 접촉 부위를 넓게 하는 구조를 가지게 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초소형 마이크로폰은, 반드시 음향 에너지의 크기에 비례해서 멤브레인 떨판(110)이 진동하여 이에 따른 나노 압전 전위를 생성하는 것인데, 마이크로폰의 멤브레인 떨판(110)의 변위는 마이크의 지름 즉, 멤브레인 떨판(110)의 직경에 비례한다. 그러므로, 마이크로폰이 작으면 감도가 작아지며, 지름이 1㎜ 미만으로 작아지면 변위도 덩달아 작아져 감도가 매우 낮아진다. 이를 해결하기 위해 멤브레인 떨판(110)의 두께를 극히 얇게 제작할 수 있지만, 이 경우엔 마이크로폰의 내구성도 약해지고 제조하기가 매우 어렵다. 이러한 경우에는 마이크로폰을 가속도 모드로 동작시켜 출력을 얻는 것이 유리하다. 단, 가속도 모드로 작동시키면 주파수가 낮을 때는 이득이 낮고 주파수가 높을수록 이득이 높아진다. 즉, 동일한 음압에도 주파수에 따라 출력이 선형적으로 증가한다. 따라서, 가속도 센서를 마이크로폰으로 사용하기 위하여 가청 대역에서 평탄한 출력을 발생시키는 방법이 필요하며, 이를 위해 마이크로폰의 출력을 미분기로 연결하는 구조로 해결이 가능하다. 이를 실현하기 위한 것이 도 6에 도시한 마이크로폰의 구조이다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(500)의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 초소형 마이크로폰(500)은, 가속도 모드로 마이크로폰을 동작시키기 위해서는, 진동체인 멤브레인 떨판(110) 위에 질량체(550)를 부착한 구조에 특징이 있다. 또한, 상기 질량체와 멤브레인 떨판(110)의 접촉부위는 최소 면적을 가지는 것이 바람직하며, 이를 통해 멤브레인 떨판(110)의 유효 진동이 넓어지며 확대되는 효과가 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로폰(200)과 같이, 나노와이어(220)를 멤브레인 떨판(110)과 게이트 전극 단자(160) 사이에 배치한 구성에서는 동일하며, 본 발명의 제3 실시예에 따른 마이크로폰(300)과 같이, 멤브레인 떨판(110)의 진동을 효과적으로 전달하는데 도움을 주기 위해 나노와이어 콜렉터(350)를 더 구비할 수 있다.
한편, 도 6에 직접 도시되지는 않았지만, 나노와이어(110)가 MOSFET의 게이트 전극 단자(160)와 소스 전극 단자(130) 사이에 연결되는 제1 실시예에 따른 마이크로폰(100) 및 제4 실시예에 따른 마이크로폰(400)에도 질량체(550)를 부착하는 구조가 적용할 수 있다.
이처럼, 가속도 센서형 마이크로폰(500)을 음향 진동체(510)에 부착하면 소형의 질량체(550)는 관성에 의해 제자리에 머물려고 하지만, p형 반도체 기판(p-substrate)(170) 부위는 진동하므로, 나노와이어(220)에 진동이 전달되어 전기 신호가 검출된다.
100, 200, 300, 400, 500: 마이크로폰
110: 멤브레인 떨판
120, 220: 나노와이어
130: 소스 전극
140: 드레인 전극
160: 게이트 전극
350: 나노와이어 콜렉터
550: 질량체

Claims (18)

  1. 마이크로폰에 있어서,
    음향이 도달하여 변위를 일으키게 하는 떨판과,
    상기 떨판에 접촉하여 상기 음향에 따른 떨판의 진동을 전기 신호로 변환하는 압전 나노와이어와,
    상기 압전 나노와이어에서 변환된 신호를 증폭하는 MOSFET 소자를 포함하고;
    상기 압전 나노와이어는, 일단은 상기 MOSFET 소자의 게이트 전극 단자에 연결되고, 타단은 상기 MOSFET 소자의 소스 전극 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 초소형 마이크로폰.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압전 나노와이어는, 일단은 상기 MOSFET 소자의 게이트 전극 단자 상에 형성된 제1 와이어 지지대에 연결되고, 타단은 상기 MOSFET 소자의 소스 전극 단자 상에 형성된 제2 와이어 지지대에 연결되는 것을 특징으로 하는 초소형 마이크로폰.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 떨판의 하단과 상기 압전 나노와이어 사이를 연결하는 연결봉을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 초소형 마이크로폰.
  4. 마이크로폰에 있어서,
    음향이 도달하여 변위를 일으키게 하는 떨판과,
    상기 떨판에 접촉하여 상기 음향에 따른 떨판의 진동을 전기 신호로 변환하는 압전 나노와이어와,
    상기 압전 나노와이어에서 변환된 신호를 증폭하는 MOSFET 소자를 포함하고;
    상기 압전 나노와이어는, 일단은 상기 MOSFET 소자의 게이트 전극 단자에 연결되고, 타단은 상기 떨판에 연결되는 것을 특징으로 하는 초소형 마이크로폰.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 압전 나노와이어가 복수개로 구성되며,
    상기 떨판에 연결되는 복수개의 나노와이어의 타단을 모아서 상기 떨판의 중앙에 접촉할 수 있게 상기 떨판의 중앙에 부착되는 나노와이어 콜렉터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 초소형 마이크로폰.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 MOSFET 소자는 디플리션 n채널 MOSFET 소자인 것을 특징으로 하는 초소형 마이크로폰.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 MOSFET 소자의 소스 전극 단자에서 출력전압을 얻는 것을 특징으로 하는 초소형 마이크로폰.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압전 나노와이어는 ZnO 코팅된 탄소나노튜브 또는 ZnO 나노와이어인 것을 특징으로 하는 초소형 마이크로폰.
  9. 마이크로폰에 있어서,
    음향이 도달하여 변위를 일으키게 하는 떨판과,
    상기 떨판에 접촉하여 상기 음향에 따른 떨판의 진동을 전기 신호로 변환하는 압전 나노와이어와,
    상기 압전 나노와이어에서 변환된 신호를 증폭하는 MOSFET 소자와,
    상기 떨판 상에 형성되는 질량체를 포함하고;
    상기 압전 나노와이어는, 일단은 상기 MOSFET 소자의 게이트 전극 단자에 연결되고, 타단은 상기 MOSFET 소자의 소스 전극 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 초소형 마이크로폰.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 압전 나노와이어는, 일단은 상기 MOSFET 소자의 게이트 전극 단자 상에 형성된 제1 와이어 지지대에 연결되고, 타단은 상기 MOSFET 소자의 소스 전극 단자 상에 형성된 제2 와이어 지지대에 연결되는 것을 특징으로 하는 초소형 마이크로폰.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 떨판의 하단과 상기 압전 나노와이어 사이를 연결하는 연결봉을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 초소형 마이크로폰.
  12. 마이크로폰에 있어서,
    음향이 도달하여 변위를 일으키게 하는 떨판과,
    상기 떨판에 접촉하여 상기 음향에 따른 떨판의 진동을 전기 신호로 변환하는 압전 나노와이어와,
    상기 압전 나노와이어에서 변환된 신호를 증폭하는 MOSFET 소자와,
    상기 떨판 상에 형성되는 질량체를 포함하고;
    상기 압전 나노와이어는, 일단은 상기 MOSFET 소자의 게이트 전극 단자에 연결되고, 타단은 상기 떨판에 연결되는 것을 특징으로 하는 초소형 마이크로폰.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 압전 나노와이어가 복수개로 구성되며,
    상기 게이트 전극 단자에 연결되는 복수개의 나노와이어의 타단을 모아서 상기 떨판의 중앙에 접촉할 수 있게 상기 떨판의 중앙에 부착되는 나노와이어 콜렉터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 초소형 마이크로폰.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 MOSFET 소자는 디플리션 n채널 MOSFET 소자인 것을 특징으로 하는 초소형 마이크로폰.
  15. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 MOSFET 소자의 소스 전극 단자에서 출력전압을 얻는 것을 특징으로 하는 초소형 마이크로폰.
  16. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압전 나노와이어는 ZnO 코팅된 탄소나노튜브 또는 ZnO 나노와이어인 것을 특징으로 하는 초소형 마이크로폰.
  17. 삭제
  18. 삭제
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