KR20120083831A - 광전 변환 소자를 이용한 바이오 물질 검출 장치 및 방법과 그 광전 변환 소자의 제조 방법 - Google Patents

광전 변환 소자를 이용한 바이오 물질 검출 장치 및 방법과 그 광전 변환 소자의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

광전 변환 소자를 이용한 바이오 물질 검출 장치 및 방법과 그 광전 변환 소자의 제조 방법에 관한 것으로, 개시된 바이오 물질 검출 장치는 바이오 물질과 형광 물질이 결합된 상태에서 광이 입사되면 형광 물질에 의해 입사광의 에너지보다 낮은 에너지의 광을 여기 방출하는 결합체와, 입사되는 광 중에서 결합체로부터 여기 방출된 광이 투과되는 광필터와, 광필터를 투과한 광을 전기신호로 변환하는 광전 변환 소자를 포함하며, 특정 파장 대역의 광을 투과시키는 선택적 광투과 및 광전 변환을 이용하여 알츠하이머 질병의 주요 원인물질인 베타-아밀로이드 단백질 등과 같은 바이오 물질을 아주 적은 양까지 검출할 수 있으므로 알츠하이머 등과 같은 각종 질병의 조기진단에 활용할 수 있고, 종래 기술과 비교하면 유전자 분석 대신에 상대적으로 간단한 광투과 및 광전 변환 방식을 이용하므로 각종 질병의 조기진단을 빠르고 쉽게 수행할 수 있으며, 알츠하이머 등과 같은 각종 질병의 이해와 모니터링 및 치료를 위한 다양한 약물의 효능 실험에도 적용할 수 있는 이점이 있다.

Description

광전 변환 소자를 이용한 바이오 물질 검출 장치 및 방법과 그 광전 변환 소자의 제조 방법{METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING BIO MATERIAL BY USING PHOTOELECTRIC CONVERSION DEVICE, AND METHOD FOR MANUFACTURING PHOTOELECTRIC CONVERSION DEVICE}
본 발명은 광전 변환 소자를 이용한 바이오 물질 검출 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 알츠하이머 질병의 주요 원인물질인 베타-아밀로이드 단백질 등과 같은 바이오 물질을 검출할 수 있는 바이오 물질 검출 장치와 이러한 바이오 물질 검출 장치에 의한 바이오 물질 검출 방법 및 이를 위한 광전 변환 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 치매는 개인활동에 있어서 심각하게 악영향을 미치는 뇌장애이다. 노인에게 가장 통상적인 형태의 치매는 알츠하이머 질병이고, 이는 생각, 기억 및 언어를 제어하는 뇌 부분에서 발생하는 퇴행성 신경 질환이다. 알츠하이머 질환의 원인은 완전히 알려져 있지 않으며, 치유법도 없다. 타크린 (코그넥스 (Cognex)), 도네페질 (아리셉트(Aricept)), 리바스티그민 (엑셀론(Exelon)), 또는 갈란타민 (기존에 레미닐 (Reminyl)로 알려진 라자다인(Razadyne))과 같은 약물을 투여하면, 질환이 초기 및 중기 단계인 사람들에서 알츠하이머 증상의 진행이 일시적으로 느려질 수 있다. 이 질환은 인식 기능의 상실을 특징으로 하며, 신경병리학적으로 뇌 속에 세포 내 신경섬유 침착물의 존재와 아밀로이드 플라크를 형성하는 베타-아밀로이드 펩타이드의 세포 내 침착물의 존재를 특징으로 한다.
이러한 알츠하이머병 등과 같은 질병을 진단하기 위해서 바이오 센서를 이용할 수 있으며, 대부분의 바이오 센서는 질병의 원인물질을 직접적 혹은 간접적으로 측정하는 원리로 구성되어 있고, 이러한 바이오 센서를 이용하여 질병 발병의 원인물질을 측정하는 방법은 다양하게 연구되고 있다. 특히 알츠하이머 질병을 치료하는 방법에 대해서는 다양한 접근 방식을 통해 많은 연구가 진행되고 있지만, 알츠하이머 질병을 간편하게 조기진단할 수 있는 방법에 대한 연구는 상대적으로 아직 부족한 실정이다.
종래 기술에 따른 알츠하이머 질병의 진단은 알츠하이머 질병의 가장 큰 원인인 베타-아밀로이드를 형광 물질과 결합시켜 발현상태를 현미경으로 확인하거나, 유전자를 검사함으로써 알츠하이머 질병을 조기진단하고 있다.
그러나 이러한 종래 기술에 따른 알츠하이머 질병의 조기진단 방법은 화학적인 방법을 이용하기 때문에 실시간 진단이 어려우며, 진단 비용이 비싸고, 알츠하이머 질병 진단 키트 또한 대량 생산하기 어려운 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 10-2009-0048192, 공개일자 2009년 5월 13일 대한민국 공개특허공보 10-2009-0039864, 공개일자 2009년 4월 23일 대한민국 공개특허공보 10-2009-0110101, 공개일자 2009년 10월 21일
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안한 것으로서, 알츠하이머 질병의 주요 원인물질인 베타-아밀로이드 단백질 등과 같은 바이오 물질을 광필터와 광전 변환 소자를 이용하여 검출할 수 있는 바이오 물질 검출 장치를 제공한다.
아울러, 본 발명은 특정 파장 대역의 광을 투과하는 광필터를 포함하는 바이오 물질 검출 장치에 의한 바이오 물질 검출 방법을 제공한다.
그리고, 본 발명은 바이오 물질의 검출에 이용할 수 있는 광전 변환 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 제 1 관점으로서 바이오 물질 검출 장치는, 바이오 물질과 형광 물질이 결합된 상태에서 광이 입사되면 상기 형광 물질에 의해 입사광의 에너지보다 낮은 에너지의 광을 여기 방출하는 결합체와, 입사되는 광 중에서 상기 결합체로부터 여기 방출된 광이 투과되는 광필터와, 상기 광필터를 투과한 광을 전기신호로 변환하는 광전 변환 소자를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 바이오 물질 검출 장치는, 상기 광전 변환 소자에 의해 변환된 전기신호를 측정하여 상기 바이오 물질의 양을 측정하는 정량화 처리기를 더 포함할 수 있다.
상기 광필터는, 상기 광전 변환 소자의 상부에 일체로 형성되어 자외선은 반사하면서 가시광선은 투과할 수 있다.
상기 광필터는, 삼황화비소(As2S3)에 반도체 물질을 도핑한 화합물 또는 상기 삼황화비소를 광매질로 이용할 수 있다.
상기 바이오 물질 검출 장치는, 상기 광필터의 상부에 형성되어 상기 결합체가 상기 광필터의 채널 영역에 위치하도록 안내하는 미세 유체 채널을 더 포함할 수 있다.
상기 광필터는, 세포외 기질(ECM, Extracellular matrix)에 의해 표면 처리될 수 있다.
본 발명의 제 2 관점으로서 바이오 물질 검출 장치에 의한 바이오 물질 검출 방법은, 바이오 물질과 형광 물질의 결합체에 광을 입사시켜 상기 형광 물질에 의해 입사광보다 낮은 에너지의 광이 여기 방출되게 하는 단계와, 상기 결합체로부터 여기 방출된 광을 광필터에 투과시키는 단계와, 상기 광필터를 투과한 광을 전기신호로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 바이오 물질 검출 방법은, 변환된 상기 전기신호를 측정하여 상기 바이오 물질의 양을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제 3 관점으로서 바이오 물질과 형광 물질의 결합체로부터 여기 방출된 광을 전기신호로 변환하기 위한 광전 변환 소자의 제조 방법은, 광전계효과 트랜지스터(photo-Field Effect Transistor)를 형성하는 단계와, 입사되는 광 중에서 상기 결합체로부터 여기 방출된 광을 투과시키는 광필터를 상기 광전계효과 트랜지스터의 상부에 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 광필터를 상기 광전계효과 트랜지스터의 상부에 형성하는 단계는, 자외선은 반사하면서 가시광선은 투과하는 광매질을 상기 광전계효과 트랜지스터의 상부에 증착할 수 있다.
상기 광필터를 상기 광전계효과 트랜지스터의 상부에 형성하는 단계는, 삼황화비소를 상기 광매질로 이용할 수 있다.
상기 광필터를 상기 광전계효과 트랜지스터의 상부에 형성하는 단계는, 상기 삼황화비소에 반도체 물질을 도핑할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 특정 파장 대역의 광을 투과시키는 선택적 광투과 및 광전 변환을 이용하여 알츠하이머 질병의 주요 원인물질인 베타-아밀로이드 단백질 등과 같은 바이오 물질을 아주 적은 양까지 검출할 수 있으므로 알츠하이머 등과 같은 각종 질병의 조기진단에 활용할 수 있다.
이러한 본 발명은 종래 기술과 비교하면 유전자 분석 대신에 상대적으로 간단한 광투과 및 광전 변환 방식을 이용하므로 각종 질병의 조기진단을 빠르고 쉽게 수행할 수 있다.
또한, 알츠하이머 등과 같은 각종 질병의 이해와 모니터링 및 치료를 위한 다양한 약물의 효능 실험에도 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광전 변환 소자를 이용한 바이오 물질 검출 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광전 변환 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 제조된 광전 변환 소자의 광학현미경 이미지이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 바이오 물질 검출 장치에 이용되는 광필터가 가져야 하는 광 특성 조건을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 광필터의 광매질로 이용되는 삼황화비소의 광투과 특성 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 광전 변환 소자로 이용되는 광전계효과 트랜지스터의 광전류 특성을 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 삼황화비소를 광매질로 이용하는 광필터를 포함하는 광전계효과 트랜지스터의 광전류 특성을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 광전계효과 트랜지스터가 형광 신호를 전기신호로 변환할 때의 광전류 특성을 나타낸 그래프이다.
도 9a는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 광전 변환 소자를 이용한 바이오 물질 검출 장치에 미세 유체 채널을 추가된 구성도이며, 도 9b는 미세 유체 채널이 추가된 광전 변환 소자의 광학 현미경 이미지이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
첨부된 블록도의 각 블록 또는 공정 흐름도의 각 공정은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 공정들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 공정들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 공정들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 특정재료 혹은 특정구조가 지니는 빛의 선택적 투과기능을 이용하여 선택적 센싱이 필요한 바이오 센서 기술에 적용할 수 있는 기술이며, 예컨대 알츠하이머 질병의 주요원인물질인 베타-아밀로이드 단백질을 아주 작은 양까지 검출할 수 있다. 특정 빛의 파장만 투과하는 광특성 재료와 투과된 아주 작은 세기의 빛이라도 센싱을 할 수 있는 광전계효과 트랜지스터를 이용할 수 있으며, 발병의 원인물질과 결합되어 있는 형광 물질은 입사되는 놓은 에너지를 가지는 빛에 의해 낮은 에너지의 빛으로 여기 방출되고, 이 낮은 에너지의 여기 방출되는 빛을 광필터가 선택적으로 투과하며, 광전계효과 트랜지스터가 투과광을 전기적 신호로 변환하여 발병 원인물질을 검출할 수 있다. 이러한 본 발명은 예컨대 알츠하이머 질병의 조기진단에 활용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광전 변환 소자를 이용한 바이오 물질 검출 장치의 구성도이다.
이에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 바이오 물질 검출 장치(100)는 광원(110), 결합체(120), 광전 변환 소자(130), 광필터(135), 정량화 처리기(140) 등을 포함한다.
먼저, 결합체(120)는 바이오 물질(121)이 형광 물질(122)을 포함하도록 결합시켜서 형성한다. 예컨대, 알츠하이머 질병의 주요원인물질인 베타-아밀로이드 단백질 등과 같은 발명 원인물질을 형광 물질(122)을 결합시켜서 형성할 수 있다.
광전 변환 소자(130)는 게이트(gate), 채널 영역, 배선 등이 형성된 광전계효과 트랜지스터를 이용할 수 있으며, 광필터(135)는 도 4의 그래프와 같이 자외선은 반사하면서 가시광선은 투과하는 광매질을 이용하여 광전계효과 트랜지스터의 상부에 일체로 형성한 박막으로 구현할 수 있다. 이러한 광전 변환 소자(130) 및 광필터(135)의 형성 및 제조 공정에 대해서는 도 2를 참조하여 아래에서 다시 설명하기로 한다.
이러한 바이오 물질 검출 장치(100)에서, 결합체(120)는 바이오 물질(121)과 형광 물질(122)이 결합된 상태에서 광원(110)에 의한 입사광(111)이 입사되면 형광 물질(122)에 의해 입사광(111)의 에너지보다 낮은 에너지의 광을 여기시켜 형광(113)을 방출한다.
예컨대, 결합체(120)는 380nm~400nm 파장 대역의 자외선이 입사되면 형광 물질(122)이 ThT(타이오플라빈 티)인 경우에는 480nm 근처의 파란색 가시광선 형광이 방출되며, 형광 물질(122)이 FITC(fluorescein isothiocyanate, 황녹색 형광)인 경우에는 520nm 근처의 녹색 가시광선 형광이 방출된다.
광필터(135)는 입사되는 광 중에서 자외선(112)은 반사하고, 결합체(120)로부터 여기되어 방출되는 가시광선 형광(113)을 투과시킨다.
그러면, 광전 변환 소자(130)는 광필터(135)를 투과한 광을 전기신호로 변환하며, 정량화 처리기(1400는 광전 변환 소자(130)에 의해 변환된 전기신호를 측정하여 바이오 물질의 양을 측정한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광전 변환 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 흐름도이다.
도 2에 나타낸 바와 같이 바이오 물질과 형광 물질의 결합체로부터 여기 방출된 광을 전기신호로 변환하기 위한 광전 변환 소자의 제조 방법은, 광전계효과 트랜지스터를 형성하는 단계와, 입사되는 광 중에서 결합체로부터 여기 방출된 광을 투과시키는 광필터를 광전계효과 트랜지스터의 상부에 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
먼저, 게이트가 형성된 반도체 기판(131) 상에 실리콘 산화막(SiO2) 등의 절연막(132)을 형성한다. 예컨대, 게이트는 백게이트(back-gate) 구조를 가질 수 있으며, 100nm 내외 두께의 실리콘 산화막으로 절연막(132)으로 형성할 수 있다.
그리고, 절연막(132) 상에 채널 영역(133)을 형성한다. 예컨대, 채널 영역(133)은 절연막(132) 상에 비정질 실리콘층(133a)을 형성한 후에 패터닝하여 형성할 수 있다.
이어서, 절연막(132) 및 채널 영역(133)의 개방 영역 상에 금속층을 형성한 후에 패터닝하여 배선(134)을 형성한다.
다음으로, 채널 영역(133) 및 배선(134)의 개방 영역 상에 자외선은 반사하고 가시광선은 투과시키는 광매질을 이용하여 광필터(135)를 형성한다.
예컨대, 광필터(135)는 절연막(132) 및 채널 영역(133) 상에 광매질을 증착하여 형성할 수 있으며, 광매질은 삼황화비소(As2S3)를 이용할 수 있다.
또한, 광필터(135)는 삼황화비소 등의 광매질에 셀레늄(selenium) 등과 같은 반도체 물질을 도핑하여 형성할 수도 있다.
도 2를 참조하여 설명한 공정 흐름에 따라 본 발명의 광전 변환 소자(130) 및 광필터(135)를 제조하거나, 광학소자 중 하나인 다이크로익(dichroic, 이색성) 유리 제작 공정 등을 이용하여 본 발명의 광전 변환 소자(130) 및 광필터(135)를 제조할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 제조된 광전 변환 소자의 광학현미경 이미지이다.
도 3에 나타난 바와 같이 광전 변환 소자(130)는 4ㅧ4 어레이 형태를 가질 수 있으며, 예컨대 100nm2 내외의 채널 영역(133)을 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 광필터의 광매질로 이용되는 삼황화비소의 광투과 특성 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 5를 살펴보면 대략 380nm~780nm 범위의 가시광선을 투과시키는 것을 알 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 광전 변환 소자로 이용되는 광전계효과 트랜지스터의 광전류 특성을 나타낸 그래프이다.
도 6을 참조하면 B 곡선과 같은 전기적 특성을 가지는 광전계효과 트랜지스터는 가시광선 빛이 입사되면 A 곡선과 같은 전기적 특성으로 변화하게 된다. 따라서 도 4와 같은 광 투과특성을 나타내는 광필터를 광전계효과 트랜지스터 위에 증착하게 되면 앞서 언급한 바와 같이 자외선 입사광에 대해서는 B 곡선과 같은 전기적 특성곡선을 나타내게 된다. 그러나 결합체(120)로부터 가시광선 형광 빛이 여기 방출되어 입사되면 이때의 광전계효과 트랜지스터는 A 곡선과 같은 전기적 특성을 가지게 된다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 삼황화비소를 광매질로 이용하는 광필터를 포함하는 광전계효과 트랜지스터의 광전류 특성을 나타낸 그래프이다. 도 7은 약 400nm의 파장을 가지는 레이저 빛에 의한 광전계효과 트랜지스터의 광전류 특성을 나타내고 있다.
도 7을 살펴보면 광필터가 형성되기 전에는 입사되는 광신호에 의해 전류가 증가하는 것을 확인할 수 있다. 그러나 광매질을 이용한 광필터를 채널 영역 바로 위에 증착하게 되면 입사되는 빛이 광필터에 의해 투과하지 못하여 광전류 신호가 크게 감소되는 것을 확인할 수 있다. 따라서 광필터를 포함하는 광전계효과 트랜지스터는 형광 물질을 여기시키기 위해 입사되는 레이저에 의한 광신호를 효과적으로 제거하고, 형광 물질에서 방출되는 광신호만을 효과적으로 검출할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 광전계효과 트랜지스터가 형광 신호를 전기신호로 변환할 때의 광전류 특성을 나타낸 그래프이다.
도 8을 살펴보면 ThT 형광 물질이 채널 영역에 존재하지 않은 경우 입사되는 레이저 빛이 광필터에 의해 차단되어 100nA의 매우 작은 광전류 특성을 가지는 것을 확인할 수 있다. 그러나 채널 영역에 ThT 형광 물질이 존재하게 되면 입사되는 레이저 빛에 의해 형광 물질이 여기되어 방출하는 형광 빛에 의해 광전계효과 트랜지스터의 광신호는 증가되는 것을 확인할 수 있다. 본 발명의 실시 예와 같이 바이오 물질을 특정 형광 물질과 겹합시키고 광필터를 포함하는 광전 변환 소자를 이용하면 바이오 물질을 정량화할 수 있음을 도 8의 그래프를 통해 알 수 있다.
도 9a는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 광전 변환 소자를 이용한 바이오 물질 검출 장치에 미세 유체 채널을 추가된 구성도이며, 도 9b는 미세 유체 채널이 추가된 광전 변환 소자의 광학 현미경 이미지이다.
도 9a 및 도 9b에 나타낸 바와 같이, 광필터(135)의 상부에 미세 유체 채널(136)을 추가로 형성할 수 있다. 이러한 미세 유체 채널(136)은 바이오 물질(121)이 형광 물질(122)을 포함하도록 결합시켜서 형성한 결합체(120)가 광필터(135)의 채널 영역, 예컨대 중앙 영역에 정확히 위치할 수 있도록 안내하는 역할을 수행한다. 예컨대, 미세 유체 채널(136)은 PDMS(polydimethylsiloxane) 등의 재질로 형성할 수 있다.
또한, 결합체(120)가 광전 변환 소자(130)의 표면에 쉽게 붙어서 증식할 수 있도록 광전 변환 소자(130)의 표면, 즉 광필터(135)에 대한 추가적인 표면 처리를 수행할 수도 있다. 예컨대, 피브로넥틴(fibronectin), 갈라틴(galatin), 콜라겐(collagen), 라미닌(laminin) 등과 같은 세포외 기질을 이용하여 표면 처리를 수행할 수 있다.
100 : 바이오 물질 검출 장치 110 : 광원
120 : 결합체 130 : 광전 변환 소자
131 : 반도체 기판 132 : 절연막
133 : 채널 영역 134 : 배선
135 : 광필터 136 : 미세 유체 채널
140 : 정량화 처리기

Claims (12)

  1. 바이오 물질과 형광 물질이 결합된 상태에서 광이 입사되면 상기 형광 물질에 의해 입사광의 에너지보다 낮은 에너지의 광을 여기 방출하는 결합체와,
    입사되는 광 중에서 상기 결합체로부터 여기 방출된 광이 투과되는 광필터와,
    상기 광필터를 투과한 광을 전기신호로 변환하는 광전 변환 소자를 포함하는
    바이오 물질 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 바이오 물질 검출 장치는, 상기 광전 변환 소자에 의해 변환된 전기신호를 측정하여 상기 바이오 물질의 양을 측정하는 정량화 처리기를 더 포함하는
    바이오 물질 검출 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광필터는, 상기 광전 변환 소자의 상부에 일체로 형성되어 자외선은 반사하면서 가시광선은 투과하는
    바이오 물질 검출 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 광필터는, 삼황화비소(As2S3)에 반도체 물질을 도핑한 화합물 또는 상기 삼황화비소를 광매질로 이용하는
    바이오 물질 검출 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 바이오 물질 검출 장치는, 상기 광필터의 상부에 형성되어 상기 결합체가 상기 광필터의 채널 영역에 위치하도록 안내하는 미세 유체 채널을 더 포함하는
    바이오 물질 검출 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 광필터는, 세포외 기질에 의해 표면 처리된
    바이오 물질 검출 장치.
  7. 바이오 물질 검출 장치에 의한 바이오 물질 검출 방법으로서,
    바이오 물질과 형광 물질의 결합체에 광을 입사시켜 상기 형광 물질에 의해 입사광보다 낮은 에너지의 광이 여기 방출되게 하는 단계와,
    상기 결합체로부터 여기 방출된 광을 광필터에 투과시키는 단계와,
    상기 광필터를 투과한 광을 전기신호로 변환하는 단계를 포함하는
    바이오 물질 검출 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 바이오 물질 검출 방법은, 변환된 상기 전기신호를 측정하여 상기 바이오 물질의 양을 측정하는 단계를 더 포함하는
    바이오 물질 검출 방법.
  9. 바이오 물질과 형광 물질의 결합체로부터 여기 방출된 광을 전기신호로 변환하기 위한 광전 변환 소자의 제조 방법으로서,
    광전계효과 트랜지스터를 형성하는 단계와,
    입사되는 광 중에서 상기 결합체로부터 여기 방출된 광을 투과시키는 광필터를 상기 광전계효과 트랜지스터의 상부에 형성하는 단계를 포함하는
    광전 변환 소자의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 광필터를 상기 광전계효과 트랜지스터의 상부에 형성하는 단계는, 자외선은 반사하면서 가시광선은 투과하는 광매질을 상기 광전계효과 트랜지스터의 상부에 증착하는
    광전 변환 소자의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 광필터를 상기 광전계효과 트랜지스터의 상부에 형성하는 단계는, 삼황화비소(As2S3)를 상기 광매질로 이용하는
    광전 변환 소자의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 광필터를 상기 광전계효과 트랜지스터의 상부에 형성하는 단계는, 상기 삼황화비소에 반도체 물질을 도핑하는
    광전 변환 소자의 제조 방법.
KR1020110093040A 2011-01-18 2011-09-15 광전 변환 소자를 이용한 바이오 물질 검출 장치 및 방법과 그 광전 변환 소자의 제조 방법 KR20120083831A (ko)

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KR20140025978A (ko) * 2012-08-24 2014-03-05 한국전자통신연구원 침을 이용한 알츠하이머 질병의 진단 방법

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