WO2017014328A1 - 자외선 센서 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

자외선 센서 및 이를 제조하는 방법 Download PDF

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곽연화
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    • H03H9/0296—Surface acoustic wave [SAW] devices having both acoustic and non-acoustic properties
    • H03H9/02976—Surface acoustic wave [SAW] devices having both acoustic and non-acoustic properties with semiconductor devices
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    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
    • H10F30/10—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices being sensitive to infrared radiation, visible or ultraviolet radiation, and having no potential barriers, e.g. photoresistors
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    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J1/44—Electric circuits
    • G01J2001/4446—Type of detector

Definitions

  • the present invention relates to an ultraviolet sensor, and more particularly, to an ultraviolet sensor capable of measuring the intensity of ultraviolet light by detecting a change in frequency and a method of manufacturing the same.
  • UV discussion is a structure in which a cathode and an anode face each other in a container formed of a material that transmits ultraviolet rays, and are connected to a DC power source through a series resistance.
  • the photomultiplier tube has sensitivity to a wavelength of 300 nm or more, and the one using silicate glass has a sensitivity to a wavelength of 160 nm or more.
  • Channel discussion is a kind of secondary electron multiplier and has sensitivity to ultraviolet rays of 50-150 nm.
  • the current-voltage characteristic of the sensing film was measured to confirm whether the sensing film used responds properly to ultraviolet rays.
  • the trace amount detection has a problem in that the price competitiveness is inferior due to the advancement of the measuring circuit.
  • U.S. Patent No. 7,473,551 relates to nano-mechanic microsensors and methods for detecting target analytes, and to nano-technology microsensors and methods using surface acoustic waves. Is disclosed.
  • An embodiment of the present invention is to provide an ultraviolet sensor technology that can measure the intensity of ultraviolet light by detecting a change in frequency.
  • An embodiment of the present invention is to provide an ultraviolet sensor technology that can measure the change in the frequency of the acoustic wave using zinc oxide (ZnO) nanoparticles.
  • One embodiment of the present invention is to provide an ultraviolet sensor technology that can secure a competitive price even in the detection of a very small amount of ultraviolet light.
  • the ultraviolet sensor may comprise a piezoelectric material; A sensing layer disposed on the piezoelectric material and sensing ultraviolet rays; An acoustic wave input unit disposed on the piezoelectric material at one end of the sensing film and providing the sensing film with an acoustic wave generated based on an electrical signal; And an elastic wave output unit disposed on the other end of the sensing layer on the piezoelectric material and sensing a change in frequency of an electrical signal generated based on the provided elastic wave.
  • the sensing film changes the speed of the acoustic wave passing through the bottom of the sensing film because the characteristics of the film itself changes, the elastic wave output unit can detect the change in frequency.
  • the sensing layer is formed by spin coating zinc oxide (ZnO) nanoparticles on the acoustic wave input unit, the acoustic wave output unit, and the piezoelectric material.
  • the sensing layer may anneal the spin-coated sensing layer to improve electrical or mechanical properties.
  • the detection film may change the propagation speed of the acoustic wave through a change in electrical conductivity when the ultraviolet light is detected.
  • the acoustic wave input unit is disposed at one end of the sensing film to propagate the acoustic wave generated through the electrical signal to the lower end of the sensing film
  • the elastic wave output unit is disposed at the other end of the sensing film through the propagated elastic wave
  • An electrical signal may be generated to detect a change in frequency of the propagated acoustic wave.
  • the acoustic wave input unit and the acoustic wave output unit may be implemented as an interdigital transducer formed through aluminum (Al) deposition.
  • the acoustic wave input unit and the acoustic wave output unit may be disposed on both ends of the sensing layer on the piezoelectric material and may be implemented in a lattice structure.
  • the piezoelectric material may be disposed on a lower end of the sensing layer, the elastic wave input unit, and the elastic wave output unit, and the elastic wave may pass over the sensing layer.
  • a method of manufacturing an ultraviolet sensor includes preparing a piezoelectric material; Generating an interdigital transducer pattern (including a photosensitive region and a non-photosensitive region) on the piezoelectric material through a photosensitive liquid; Depositing a thin film on the piezoelectric material on which the interdigital converter pattern is generated; Stripping the photosensitive region to remove the photoresist and the thin film deposited on the photoresist; And spin coating the piezoelectric material from which the photoresist and the deposited thin film are removed with zinc oxide (ZnO) nanoparticles.
  • ZnO zinc oxide
  • the ultraviolet sensor manufacturing method may include annealing the sensing film on the spin-coated piezoelectric material.
  • generating the pattern may use AZ5214 photoresist.
  • an interdigital transducer formed through aluminum (Al) deposition may be implemented in the non-photosensitive region.
  • the generating of the pattern may include the non-photosensitive region having a lattice structure.
  • the deposition step may use a thin film growth method using aluminum.
  • the disclosed technique can have the following effects. However, since a specific embodiment does not mean to include all of the following effects or only the following effects, it should not be understood that the scope of the disclosed technology is limited by this.
  • the ultraviolet sensor according to the exemplary embodiment of the present invention may measure the intensity of ultraviolet rays by detecting a change in frequency.
  • the ultraviolet sensor according to the exemplary embodiment of the present invention may secure price competitiveness because zinc oxide (ZnO) nanoparticles are used to measure frequency changes of elastic waves.
  • ZnO zinc oxide
  • UV sensor manufacturing method can improve the sensitivity of the sensor because it can react to more ultraviolet light because the surface area of the particle itself.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of an ultraviolet sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining a method of manufacturing an ultraviolet sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3A is a diagram showing a device manufactured by the ultraviolet sensor manufacturing method shown in FIG. 2.
  • FIG. 3B is a diagram illustrating an image captured by an optical camera of a sensing film manufactured by the UV sensor manufacturing method of FIG. 2.
  • Figure 4 is a graph showing the absorption rate according to the wavelength of the zinc oxide (ZnO) nanoparticles according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a circuit diagram illustrating an oscillation circuit using an ultraviolet sensor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram of a system capable of measuring a frequency change according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of an ultraviolet sensor according to an embodiment of the present invention.
  • the ultraviolet sensor 100 includes a sensing film 110, an acoustic wave input unit 120, an acoustic wave output unit 130, and a piezoelectric material 140.
  • the sensing layer 110 may correspond to a material disposed on the piezoelectric material 140 to sense ultraviolet rays, and the material may react with ultraviolet rays to change its characteristics.
  • the sensing layer 110 may be implemented through zinc oxide (ZnO) nanoparticles, and the absorption rate of the zinc oxide (ZnO) nanoparticles will be described with reference to FIG. 4.
  • the sensing layer 110 may be formed by spin coating zinc oxide (ZnO) nanoparticles on the elastic wave input unit 120, the elastic wave output unit 130, and the piezoelectric material 140.
  • the sensing film 110 may anneal the spin-coated sensing film to improve electrical or mechanical properties.
  • the elastic wave input unit 120 is disposed on one end of the sensing layer 110 on the piezoelectric material 140.
  • the acoustic wave input unit 120 may be disposed to face the acoustic wave output unit 130 with respect to the sensing film 110.
  • the elastic wave input unit 120 may receive an external electrical signal to form an electric field, and the piezoelectric material 140 may generate mechanical vibration (ie, elastic wave) through the formed electric field.
  • the acoustic wave input unit 120 may provide the sensing film 110 with the acoustic wave generated based on an external electrical signal.
  • the acoustic wave input unit 120 may be implemented as an interdigital transducer (IDT) formed through aluminum (Al) deposition.
  • the interdigital converter can efficiently generate the elastic waves and propagate the acoustic waves along a solid surface (eg, between the sensing film 110 and the piezoelectric material 140).
  • the acoustic wave input unit 120 may be implemented by disposing a metal electrode on the piezoelectric material 140, and may convert an electrical signal into an acoustic wave.
  • the acoustic wave input unit 120 may be implemented in a grid structure.
  • the lattice structure refers to a structure in which the horizontal and the vertical cross at right angles at intervals.
  • the elastic wave output unit 130 is disposed on the other end of the sensing layer 110 on the piezoelectric material 140.
  • the elastic wave output unit 130 may be disposed to face the acoustic wave input 120 around the sensing layer 110.
  • the elastic wave output unit 130 may generate an electrical signal when mechanical vibration (ie, elastic wave) generated by the elastic wave input unit 120 is applied.
  • the acoustic wave output unit 130 may generate an electrical signal based on the elastic wave provided by the elastic wave input unit 120 to detect a change in frequency of the generated electrical signal.
  • the acoustic wave output unit 130 may be implemented as an interdigital converter formed through aluminum (Al) deposition.
  • the interdigital converter can efficiently detect the elastic waves propagated along the solid surface (eg, between the sensing film 110 and the piezoelectric material 140).
  • the elastic wave output unit 130 may be implemented by disposing a metal electrode on the piezoelectric material 140 and serves as a filter for filtering a frequency of a predetermined band in the process of converting the propagated elastic wave into an electrical signal. Perform.
  • the acoustic wave output unit 130 may be implemented in a lattice structure on the piezoelectric material 140.
  • the lattice structure refers to a structure in which the horizontal and the vertical cross at right angles at intervals.
  • the piezoelectric material 140 may generate an electrical signal (eg, an acoustic wave) by receiving an electrical signal, and generate an electrical signal (eg, a voltage) by applying mechanical vibration to the piezoelectric body.
  • the piezoelectric material 140 may include a piezoelectric substrate (eg, a semiconductor substrate) or a piezoelectric thin film.
  • a specific frequency band of mechanical vibration may be used as a reference signal source of the ultraviolet sensor 100. That is, the piezoelectric material 140 may generate mechanical vibration (ie, acoustic wave) when an electrical signal is applied through piezoelectric and reverse piezoelectric effects, and may generate an electrical signal when mechanical vibration is applied.
  • FIG. 2 is a view for explaining a UV sensor manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
  • the piezoelectric material 140 may be patterned through the photoresist 222 to generate the pattern 220.
  • the pattern 220 may form irregularities in terms of the cross section of the piezoelectric material 140, and includes a photosensitive region (ie, protruding region) 222 and a non-photosensitive region (ie, recessed region) 224. can do.
  • the non-photosensitive region (ie, the recessed region) 224 is left on the piezoelectric material 140, and the photosensitive region (ie, the protruding region) 222 can be removed.
  • PhotoResist may cause chemical reactions when irradiated with light, and may correspond to AZ5214 photoresist.
  • the non-photosensitive region 224 may be implemented in a grating structure to form an IDT.
  • the piezoelectric material 210 having the pattern formed thereon may be deposited as a thin film 226.
  • the deposition may grow a thin film through a chemical vapor deposition (CVD) process.
  • the deposition may grow the thin film through a low pressure CVD, plasma enhanced CVD or atmospheric pressure CVD process.
  • the thin film may use aluminum (Al). This is because aluminum has excellent malleability and ductility and good electrical conductivity.
  • the thin film 226 may use an oxide or a nitride.
  • the photoresist 222 and the thin film 226 deposited on the photoresist 222 may be removed by stripping the photoresist region 222. More specifically, the photoresist 222 and the thin film 226 remaining on the piezoelectric material 230 on which aluminum is deposited may be removed through alkali chemicals.
  • the photosensitive region 222 refers to a region in which the piezoelectric material 140 is patterned through the photosensitive liquid
  • the non-photosensitive region 224 refers to a region except for the photosensitive region 222.
  • the non-photosensitive region 224 may be implemented in a lattice structure on the piezoelectric material 240 to form an interdigital converter.
  • the interdigital converter can be implemented via aluminum (Al) deposited on the non-photosensitive region 224.
  • the piezoelectric material 240 from which the photoresist 222 and the deposited thin film 226 are removed may be spin-coated through zinc oxide (ZnO) nanoparticles. More specifically, the piezoelectric material 240 from which the photoresist 222 and the deposited thin film 226 are removed may be rotated at high speed when the zinc oxide nanoparticles are introduced. As a result, the zinc oxide nanoparticles may spread thinly on the piezoelectric material 240.
  • ZnO zinc oxide
  • the sensing film 250 on the spincoated piezoelectric material may be annealed. More specifically, the spin-coated sensing film 250 may be heated to a temperature of 200 ° C. or more for about 1 hour to remove the damage of the spin-coated sensing film 250. When the spin-coated sensing layer 250 is annealed, electrical or mechanical properties may be improved.
  • ⁇ v change in propagation velocity of a seismic wave
  • FIG. 3A is a diagram showing a device manufactured by the ultraviolet sensor manufacturing method shown in FIG. 2.
  • the manufactured device 300 includes a sensing film 310, an acoustic wave input unit 320, and an acoustic wave output unit 330.
  • the sensing layer 310 may be implemented through zinc oxide nanoparticles.
  • the acoustic wave input unit 320 and the acoustic wave output unit 330 may be implemented as an interdigital converter formed through aluminum deposition.
  • FIG. 3B is a diagram illustrating an image captured by an optical camera of a sensing film manufactured by the UV sensor manufacturing method of FIG. 2.
  • the sensing layer 310 may be formed by spin coating zinc oxide nanoparticles.
  • the particles have a lower process cost than the thin film, and due to the nature of the particles themselves, the surface area (that is, the exposed area) is wide, and thus can react to more ultraviolet rays. As a result, the sensitivity of the sensing layer 310 can be improved.
  • ZnO 4 is a graph showing the absorption rate according to the wavelength of zinc oxide (ZnO) nanoparticles.
  • the x and y axes each represent a wavelength and an absorbance.
  • the measured absorptivity can exhibit high absorptance only at wavelengths of 400 nm or less.
  • zinc oxide nanoparticles exhibit an absorption greater than 80% at wavelengths of 400 nm or less. Since the wavelength of ultraviolet rays is between 100 nm and 380 nm, it can be seen that the ultraviolet absorption of the zinc oxide nanoparticles is high.
  • FIG. 5 is a circuit diagram illustrating an oscillation circuit using an ultraviolet sensor according to an embodiment of the present invention.
  • the oscillation circuit 500 may drive the acoustic wave using the ultraviolet sensor 510. More specifically, when an electrical signal is applied to the elastic wave input unit 520 through the oscillation circuit 500, the elastic wave input unit 520 may form an electric field through the received electrical signal.
  • the piezoelectric material 140 generates elastic waves through the formed electric field, and the generated elastic waves propagate to the elastic wave output unit 530 through the sensing film.
  • the elastic wave output unit 530 may form an electrical signal through the propagated elastic wave.
  • the insertion loss of the sensing film in the oscillation circuit 500 may be measured based on the electrical signal formed in the acoustic wave output unit 530.
  • the frequency change of the acoustic wave may be measured according to the insertion loss of the sensing layer 110. The method of measuring insertion loss and the gain obtained by measuring the frequency change of the acoustic wave will be described later.
  • FIG. 6 is a diagram of a system capable of measuring a frequency change according to an embodiment of the present invention.
  • the frequency change of the acoustic wave may be measured by the system when the ultraviolet sensor absorbs ultraviolet rays. More specifically, the center frequency may be measured based on the result of measuring insertion loss when no ultraviolet light is applied. Subsequently, when the ultraviolet light is applied, a system for measuring the frequency change of the ultraviolet light may change the center frequency when the ultraviolet light intensity is changed.
  • each of the x and y axes represents a frequency and an insertion loss. More specifically, the center frequency (ie, the highest gain region) may be measured based on the result of measuring the insertion loss of the acoustic wave when ultraviolet rays are not applied. That is, the frequency response characteristic of the sensing layer 110 may be measured.
  • the insertion loss refers to the internal loss generated on the operating frequency band while the acoustic wave passes through the sensing film 110. That is, the insertion loss refers to a loss generated when the acoustic wave generated based on the electrical signal passes through the sensing film 110. Therefore, the operation of the ultraviolet light can be determined by measuring the change in the center frequency through the insertion loss.
  • the x-axis represents the intensity of ultraviolet rays and the y-axis represents frequency and phase, respectively. More specifically, the center frequency (ie, the highest gain region) may be measured based on the result of measuring the insertion loss of the acoustic wave according to the intensity of the ultraviolet light when the ultraviolet light is applied.
  • the measured center frequency may represent a form proportional to the intensity of ultraviolet rays.
  • the ultraviolet sensor Since a change in frequency can be measured when ultraviolet light is applied, the ultraviolet sensor can be operated even when a trace amount of ultraviolet light is detected. Therefore, since the ultraviolet sensor does not require the advancement of a specific circuit, price competitiveness can be secured.
  • the present invention relates to an ultraviolet sensor that can measure the intensity of ultraviolet light by detecting a change in frequency, and a method of manufacturing the same, which has industrial applicability.

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Abstract

자외선 센서는 압전 물질; 압전 물질 상에 배치되고 자외선을 감지하는 감지막; 압전 물질 상에서 감지막의 일단에 배치되고 전기적 신호를 기초로 생성된 탄성파를 감지막에 제공하는 탄성파 입력부; 및 압전 물질 상에서 감지막의 다른 일단에 배치되고 제공된 탄성파를 기초로 생성된 전기적 신호의 주파수의 변화를 감지하는 탄성파 출력부를 포함한다. 따라서, 자외선 센서는 파티클 자체의 특성상 표면적이 넓어 더 많은 자외선에 반응할 수 있으므로 센서의 감도를 향상시킬 수 있고, 산화아연(ZnO) 나노파티클을 사용하여 탄성파의 주파수 변화를 측정하기 때문에 가격 경쟁력을 확보할 수 있다.

Description

자외선 센서 및 이를 제조하는 방법
본 발명은 자외선 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주파수의 변화를 검출하여 자외선의 세기를 측정할 수 있는 자외선 센서 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
자외선 토론 또는 광전자 증배관은 자외선을 감지할 수 있다. 자외선 토론은 자외선을 통하는 재료로 형성된 용기 속에 양극과 음극을 마주보게 하여 직렬저항을 통하여 직류전원에 접속한 구조이다. 외부에서 음극에 자외선을 조사(照射)하면 음극표면에서 광전효과에 의해 광전자가 방출된다. 광전자 증배관은 부규산유리를 사용한 것은 300㎚ 이상의 파장에 대하여 감도를 가지며, 석영유리를 사용한 것은 160㎚ 이상의 파장에 대하여 감도를 가지고 있다. 채널토론은 2차 전자 증배관의 일종으로서 50~150㎚의 자외선에 감도를 가지고 있다.
종래에는 사용된 감지막이 자외선에 적절히 반응하는 지를 확인하기 위해, 감지막의 전류-전압 특성을 측정하였다. 박막의 자외선에 따른 전류 변화를 측정하는 기존의 방식에서 극미량 검출은 측정회로의 고도화를 요구하여 가격 경쟁력이 떨어지는 문제점이 있었다.
미국등록특허 제7,473,551호는 대상 물질을 측정하기 위한 나노기술 마이크로센서 및 대상 물질을 측정하기 위한 방법(Nano-mechanic microsensors and methods for detecting target analytes)에 관한 것으로 표면 탄성파를 이용한 나노기술 마이크로센서 및 방법에 대하여 개시하고 있다.
본 발명의 일 실시예는 주파수의 변화를 검출하여 자외선의 세기를 측정할 수 있는 자외선 센서 기술을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 산화아연(ZnO) 나노파티클을 사용하여 탄성파의 주파수의 변화를 측정할 수 있는 자외선 센서 기술을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 자외선의 극미량 검출시에도 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 자외선 센서 기술을 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 자외선 센서는 압전 물질; 상기 압전 물질 상에 배치되고 자외선을 감지하는 감지막; 상기 압전 물질 상에서 상기 감지막의 일단에 배치되고 전기적 신호를 기초로 생성된 탄성파를 상기 감지막에 제공하는 탄성파 입력부; 및 상기 압전 물질 상에서 상기 감지막의 다른 일단에 배치되고 상기 제공된 탄성파를 기초로 생성된 전기적 신호의 주파수의 변화를 감지하는 탄성파 출력부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 감지막은 자외선이 감지되면 막 자체의 특성이 변하기 때문에 그 하단에 지나가는 탄성파의 속도를 변화시키며, 상기 탄성파 출력부는 주파수 변화를 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 감지막은 산화아연(ZnO) 나노파티클을 상기 탄성파 입력부, 상기 탄성파 출력부 및 상기 압전 물질 상에 스핀코팅(Spincoating)하여 형성된다. 또한, 상기 감지막은 상기 스핀코팅된 감지막을 어닐링(Annealing)하여 전기적 또는 기계적 특성을 향상 시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 감지막은 상기 자외선이 감지되면 전기 전도도의 변화를 통해 상기 탄성파의 전파 속도를 변화시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 탄성파 입력부는 상기 감지막의 일단에 배치되어 전기적 신호를 통해 생성된 탄성파를 상기 감지막의 하단에 전파하며, 상기 탄성파 출력부는 상기 감지막의 다른 일단에 배치되어 상기 전파된 탄성파를 통해 전기적 신호를 생성하여 상기 전파된 탄성파의 주파수 변화를 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 탄성파 입력부 및 상기 탄성파 출력부는 알루미늄(Al) 증착을 통해 형성된 인터디지털 변환기(InterDigital Transducer)로 구현될 수 있다.
여기에서, 상기 탄성파 입력부 및 상기 탄성파 출력부는 상기 압전 물질 상에서 상기 감지막의 양단에 각각 배치되고 격자 구조로 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 압전 물질은 상기 감지막, 상기 탄성파 입력부 및 상기 탄성파 출력부의 하단에 배치되고 그 상부에 탄성파가 지나갈 수 있다.
실시예들 중에서, 자외선 센서 제조 방법은 압전 물질을 준비하는 단계; 감광액을 통해 상기 압전 물질 상에 인터디지털 변환기 패턴(감광 영역과 비감광 영역을 포함함)을 생성하는 단계; 상기 인터디지털 변환기 패턴이 생성된 압전 물질에 박막을 증착하는 단계; 상기 감광 영역을 스트리핑하여 상기 감광액과 상기 감광액 상에 증착된 박막을 제거하는 단계; 및 산화아연(ZnO) 나노파티클로 상기 감광액과 상기 증착된 박막이 제거된 압전 물질을 스핀코팅하는 단계를 포함한다.
여기에서, 상기 자외선 센서 제조 방법은 상기 스핀코팅된 압전 물질 상의 감지막을 어닐링하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 패턴을 생성하는 단계는 AZ5214 감광액을 사용할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 패턴을 생성하는 단계에서는 알루미늄(Al) 증착을 통해 형성된 인터디지털 변환기(InterDigital Transducer)가 상기 비감광 영역에 구현될 수 있다. 여기에서, 상기 패턴을 생성하는 단계는 상기 비감광 영역이 격자 구조로 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 증착 단계는 알루미늄을 이용한 박막 성장법을 사용할 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서는 주파수의 변화를 검출하여 자외선의 세기를 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서는 산화아연(ZnO) 나노파티클을 사용하여 탄성파의 주파수 변화를 측정하기 때문에 가격경쟁력을 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서 제조 방법은 파티클 자체의 특성상 표면적이 넓어 더 많은 자외선에 반응할 수 있으므로 센서의 감도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 3(a)는 도 2에 있는 자외선 센서 제조 방법에 의해 제작된 소자를 나타내는 도면이다.
도 3(b)는 도 2에 있는 자외선 센서 제조 방법에 의해 제작된 감지막이 광학 카메라에 의해 촬영된 영상을 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 산화아연(ZnO) 나노파티클의 파장에 따른 흡수율을 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서를 사용한 발진회로를 나타내는 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 변화를 측정할 수 있는 시스템을 촬영한 도면이다.
도 7은 자외선 센서의 주파수 응답 특성을 나타내는 그래프이다.
도 8은 자외선 센서의 세기에 따른 주파수 변화를 나타내는 그래프이다.
본 발명의 실시예에 관한 설명은 본 발명의 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명의 실시예에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 자외선 센서(100)는 감지막(110), 탄성파 입력부(120), 탄성파 출력부(130), 압전 물질(140)을 포함한다.
감지막(110)은 압전 물질(140) 상에 배치되고 자외선을 감지하는 물질에 해당할 수 있고, 해당 물질은 자외선과 반응하여 자체의 특성을 변화시킬 수 있다. 일 실시예에서, 감지막(110)은 산화아연(ZnO) 나노파티클을 통해 구현될 수 있고, 산화아연(ZnO) 나노파티클의 흡수율은 이하 도 4를 참조하여 설명한다.
일 실시예에서, 감지막(110)은 탄성파 입력부(120), 탄성파 출력부(130) 및 압전 물질(140) 상에 산화아연(ZnO) 나노파티클을 스핀코팅하여 형성될 수 있다. 여기에서, 감지막(110)은 스핀코팅된 감지막을 어닐링하여 전기적 또는 기계적 특성을 향상 시킬 수 있다.
탄성파 입력부(120)는 압전 물질(140) 상에서 감지막(110)의 일단에 배치된다. 일 실시예에서, 탄성파 입력부(120)는 감지막(110)을 중심으로 탄성파 출력부(130)와 대향하여 배치될 수 있다. 탄성파 입력부(120)는 외부의 전기적 신호를 수신하여 전기장을 형성할 수 있고, 압전 물질(140)은 형성된 전기장을 통해 기계적 진동(즉, 탄성파)을 생성할 수 있다. 결과적으로, 탄성파 입력부(120)는 외부의 전기적 신호를 기초로 생성된 탄성파를 감지막(110)에 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 탄성파 입력부(120)는 알루미늄(Al) 증착을 통해 형성된 인터디지털 변환기(IDT: InterDigital Transducer)로 구현될 수 있다. 여기에서, 인터디지털 변환기는 탄성파를 효율적으로 생성할 수 있고, 탄성파를 고체 표면(예를 들어, 감지막(110)과 압전 물질(140)의 사이)을 따라 전파시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 탄성파 입력부(120)는 금속 전극을 압전 물질(140) 상에 배치하여 구현될 수 있고, 전기적 신호를 탄성파로 변환할 수 있다. 일 실시예에서, 탄성파 입력부(120)는 격자 구조로 구현될 수 있다. 예를 들어, 격자 구조란 가로와 세로가 간격을 두고 직각으로 교차하는 구조를 말한다.
탄성파 출력부(130)는 압전 물질(140) 상에서 감지막(110)의 다른 일단에 배치된다. 일 실시예에서, 탄성파 출력부(130)는 감지막(110)을 중심으로 탄성파 입력(120)와 대향하여 배치될 수 있다. 탄성파 출력부(130)는 탄성파 입력부(120)에 의해 생성된 기계적 진동(즉, 탄성파)이 인가되면 전기적 신호를 생성할 수 있다. 결과적으로, 탄성파 출력부(130)는 탄성파 입력부(120)에 의해 제공된 탄성파를 기초로 전기적 신호를 생성하여, 생성된 전기적 신호의 주파수 변화를 감지할 수 있다.
일 실시예에서, 탄성파 출력부(130)는 알루미늄(Al) 증착을 통해 형성된 인터디지털 변환기로 구현될 수 있다. 여기에서, 인터디지털 변환기는 고체 표면(예를 들어, 감지막(110)과 압전 물질(140)의 사이)을 따라 전파된 탄성파를 효율적으로 검출할 수 있다. 보다 구체적으로, 탄성파 출력부(130)는 금속 전극을 압전 물질(140) 상에 배치하여 구현될 수 있고, 전파된 탄성파를 전기적인 신호로 변환하는 과정에서 일정 대역의 주파수를 걸러주는 여파기 역할을 수행한다. 일 실시예에서, 탄성파 출력부(130)는 압전 물질(140) 상에서 격자 구조로 구현될 수 있다. 예를 들어, 격자 구조란 가로와 세로가 간격을 두고 직각으로 교차하는 구조를 말한다.
압전 물질(140)은 전기적 신호를 인가받아 기계적 진동(즉, 탄성파)을 생성할 수 있고, 압전체에 기계적 진동을 인가하여 전기적 신호(예를 들어, 전압)을 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 압전 물질(140)은 압전 기판(예를 들어, 반도체 기판) 또는 압전 박막을 포함할 수 있다. 여기에서, 기계적 진동의 특정 주파수 대역은 자외선 센서(100)의 기준 신호원으로 사용될 수 있다. 즉, 압전 물질(140)은 압전 및 역압전 효과를 통해 전기적 신호가 인가되면 기계적 진동(즉, 탄성파)을 발생시킬 수 있고, 기계적 진동이 인가되면 전기적 신호를 발생시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 자외선 센서 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 2(a)에서, 압전 물질(140)은 감광액(222)을 통해 패터닝되어 패턴(220)을 생성할 수 있다. 여기에서, 패턴(220)은 압전 물질(140)의 단면 관점에서 요철을 형성할 수 있고, 감광 영역(즉, 돌출 영역)(222)과 비감광 영역(즉, 함몰 영역)(224)을 포함할 수 있다. 최종적으로, 비감광 영역(즉, 함몰 영역)(224)은 압전 물질(140) 상에 남겨지고, 감광 영역(즉, 돌출 영역)(222)은 제거될 수 있다. 감광액(PhotoResist)은 빛을 조사하면 화학 반응을 일으켜 화학적 성질이 변할 수 있고, AZ5214 감광액에 해당할 수 있다. 그 주된 이유는 그 막이 얇고 균일하여 미세한 회로 패턴을 얻는데 용이할 수 있고, 자외선에 대한 감도가 좋을 수 있기 때문이다. 일 실시예에서, 비감광 영역(224)은 격자 구조로 구현되어 IDT를 형성할 수 있다.
도 2(b)에서, 패턴이 생성된 압전 물질(210)은 박막(226)으로 증착될 수 있다. 일 실시예에서, 증착은 화학적 기상 증착(CVD: Chemical Vapor Deposition) 공정을 통해 박막을 성장시킬 수 있다. 다른 일 실시예에서, 증착은 저압 CVD, 플라즈마 향상 CVD 또는 대기압 CVD 공정을 통해 박막을 성장시킬 수 있다. 여기에서, 박막은 알루미늄(Al)을 사용할 수 있다. 이러한 이유는 알루미늄이 전성과 연성이 뛰어나고 전기 전도도가 좋기 때문이다. 또한, 박막(226)은 산화물(Oxide) 또는 질화물(Nitride)을 사용할 수 있다.
도 2(c)에서, 감광액(222)과 감광액(222) 상에 증착된 박막(226)은 감광 영역(222)이 스트리핑되어 제거될 수 있다. 보다 구체적으로, 알루미늄이 증착된 압전 물질(230) 상에 남아있는 감광액(222)과 박막(226)은 알칼리 약품을 통해 제거될 수 있다. 여기에서, 감광 영역(222)은 감광액을 통해 압전 물질(140)을 패터닝한 영역을 말하고, 비감광 영역(224)은 감광 영역(222)을 제외한 영역을 말한다. 결과적으로, 비감광 영역(224)은 압전 물질 상(240)에서 격자 구조로 구현되어 인터디지털 변환기를 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 인터디지털 변환기는 비감광 영역(224) 상에 증착된 알루미늄(Al)을 통해 구현될 수 있다.
도 2(d)에서, 감광액(222)과 증착된 박막(226)이 제거된 압전 물질(240)은 산화아연(ZnO) 나노파티클을 통해 스핀코팅될 수 있다. 보다 구체적으로, 감광액(222)과 증착된 박막(226)이 제거된 압전 물질(240)은 산화아연 나노파티클이 유입되면 고속으로 회전될 수 있다. 결과적으로, 산화아연 나노파티클이 압전 물질(240) 상에 얇게 퍼질 수 있다.
일 실시예에서, 스핀코팅된 압전 물질 상의 감지막은(250)은 어닐링될 수 있다. 보다 구체적으로, 스핀코팅된 감지막(250)의 손상을 제거하기 위해 스핀코팅된 감지막(250)은 약 1시간 동안 200℃ 이상의 온도로 가열될 수 있다. 스핀코팅된 감지막(250)이 어닐링 되면 전기적 또는 기계적 특성이 향상될 수 있다.
다시 도 1 및 도 2에서, 감지막(110)에 자외선이 인가되면 (즉, 감지막이 자외선을 흡수하면) 산화아연 내부에서 e- 과 h+ 의 재결합 현상이 일어나며, 그 결과 전기적 특성(Conductivity)이 변하게 된다. 감지막(110)과 압전물질(140)의 경계에서 전파되는 탄성파(Surface Acoustic Wave)는 감지막(110)의 전기전도도 변화에 따라 전파속도가 변하게 되고, 그 결과는 탄성파 출력부(130)를 통해 나타나게 된다.
탄성파의 전파속도 변화와 연계된 매커니즘은 아래 수식으로 표현 가능하다.
Δv/vo=K^2/(2*(1+(σ/ σm)^2))
Δv: 탄성파의 전파속도 변화
vo: 원래의 탄성파 전파속도
K^2: 압전물질의 전기기계결합력(%)
σ: 압전물질의 전기전도도
σm: 감지막의 전기전도도
도 3(a)는 도 2에 있는 자외선 센서 제조 방법에 의해 제작된 소자를 나타내는 도면이다.
도 3(a)를 참조하면, 제작된 소자(300)는 감지막(310), 탄성파 입력부(320), 탄성파 출력부(330)를 포함한다.
일 실시예에서, 감지막(310)은 산화아연 나노파티클을 통해 구현될 수 있다. 또한, 탄성파 입력부(320) 및 탄성파 출력부(330)는 알루미늄 증착을 통해 형성된 인터디지털 변환기로 구현될 수 있다.
도 3(b)는 도 2에 있는 자외선 센서 제조 방법에 의해 제작된 감지막이 광학 카메라에 의해 촬영된 영상을 예시한 도면이다.
도 3(b)를 참조하면, 감지막(310)은 산화아연 나노파티클을 스핀코팅하여 형성될 수 있다. 여기에서, 파티클은 박막보다 공정비가 적고, 파티클 자체의 특성상 표면적(즉, 노출되는 면적)이 넓어 더 많은 자외선에 반응할 수 있다. 결과적으로, 감지막(310)의 감도가 향상될 수 있다.
도 4는 산화아연(ZnO) 나노파티클의 파장에 따른 흡수율을 나타내는 그래프이다.
도 4를 참조하면, x축과 y축 각각은 파장과 흡수율을 나타낸다. 측정된 흡수율은 400nm 이하의 파장에서만 높은 흡수율을 나타낼 수 있다.
결과적으로, 산화아연 나노파티클은 400nm 이하의 파장에서 80% 이상의 흡수율을 나타낸다. 자외선의 파장은 100nm~380nm 사이에 해당하므로 산화아연 나노파티클의 자외선 흡수율이 높다는 것을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 센서를 사용한 발진회로를 나타내는 회로도이다.
발진회로(500)는 자외선 센서(510)를 사용하여 탄성파를 구동시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 탄성파 입력부(520)에 발진회로(500)를 통해 전기적 신호가 인가되면 탄성파 입력부(520)는 수신된 전기적 신호를 통해 전기장을 형성할 수 있다. 압전 물질(140)은 형성된 전기장을 통해 탄성파를 생성하고 생성된 탄성파는 감지막을 통해 탄성파 출력부(530)로 전파된다. 탄성파 출력부(530)는 전파된 탄성파를 통해 전기적 신호를 형성할 수 있다. 결과적으로, 발진회로(500)에서 감지막의 삽입 손실은 탄성파 출력부(530)에서 형성된 전기적 신호를 기초로 측정될 수 있다. 또한, 감지막(110)의 삽입 손실에 따라 탄성파의 주파수 변화가 측정될 수 있다. 삽입 손실을 측정하는 방법과 탄성파의 주파수 변화를 측정함으로써 얻을 수 있는 이득은 후술한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 변화를 측정할 수 있는 시스템을 촬영한 도면이다.
도 6을 참조하면, 탄성파의 주파수 변화는 자외선 센서가 자외선을 흡수하였을 때에 시스템에 의해 측정될 수 있다. 보다 구체적으로, 중심주파수는 자외선이 인가되지 않았을 때 삽입 손실이 측정된 결과를 바탕으로 측정될 수 있다. 이후, 자외선이 인가되었을 때 자외선의 주파수 변화를 측정하는 시스템은 자외선의 세기를 변화하면 중심주파수의 변화가 관찰될 수 있다.
도 7은 자외선 센서의 주파수 응답 특성을 나타내는 그래프이다.
도 7을 참조하면, x축과 y축 각각은 주파수와 삽입 손실(Insertion Loss)을 나타낸다. 보다 구체적으로, 중심주파수(즉, 가장 고이득 영역)는 자외선이 인가되지 않았을 때 탄성파의 삽입 손실을 측정한 결과를 바탕으로 측정될 수 있다. 즉, 감지막(110)의 주파수 응답 특성이 측정될 수 있다. 일 실시예에서, 삽입 손실은 탄성파가 감지막(110)을 통과하면서 동작주파수 대역 상에서 발생하는 내부의 손실을 말한다. 즉, 삽입 손실은 전기적 신호를 기초로 생성된 탄성파가 감지막(110)을 통과하면서 발생한 손실을 말한다. 따라서, 자외선의 동작 여부는 삽입 손실을 통한 중심주파수 변화를 측정하여 파악될 수 있다.
도 8은 자외선 센서의 세기에 따른 주파수 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8을 참조하면, x축은 자외선의 세기를 나타내고 y축 각각은 주파수와 위상을 나타낸다. 보다 구체적으로, 중심주파수(즉, 가장 고이득 영역)는 자외선이 인가되었을 때 자외선의 세기에 따른 탄성파의 삽입 손실을 측정한 결과를 바탕으로 측정될 수 있다. 여기에서, 측정된 중심주파수는 자외선의 세기에 비례하는 형태를 나타낼 수 있다.
자외선이 인가되었을 때 주파수의 변화가 측정될 수 있기 때문에, 자외선 센서는 자외선이 극미량 검출되었을 때에도 동작될 수 있다. 따라서, 자외선 센서는 특정회로의 고도화를 필요로 하지 않기 때문에 가격 경쟁력이 확보될 수 있다.
상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 주파수의 변화를 검출하여 자외선의 세기를 측정할 수 있는 자외선 센서 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (15)

  1. 압전 물질;
    상기 압전 물질 상에 배치되고 자외선을 감지하는 감지막;
    상기 압전 물질 상에서 상기 감지막의 일단에 배치되고 전기적 신호를 기초로 생성된 탄성파를 상기 감지막에 제공하는 탄성파 입력부; 및
    상기 압전 물질 상에서 상기 감지막의 다른 일단에 배치되고 상기 제공된 탄성파를 기초로 생성된 전기적 신호의 주파수의 변화를 감지하는 탄성파 출력부를 포함하는 자외선 센서.
  2. 제1항에 있어서, 상기 감지막은
    상기 자외선이 감지되면 전기 전도도의 변화를 통해 그 하단에 지나가는 탄성파의 속도를 변화시키는 것을 특징으로 하는 자외선 센서.
  3. 제1항에 있어서, 상기 탄성파 입력부는
    상기 감지막의 일단에 배치되고 전기적 신호를 통해 생성된 탄성파를 상기 감지막의 하단에 전파하는 것을 특징으로 하는 자외선 센서.
  4. 제1항에 있어서, 상기 탄성파 출력부는
    상기 감지막의 다른 일단에 배치되고 상기 전파된 탄성파를 통해 전기적 신호를 생성하여 상기 전파된 탄성파의 주파수 변화를 감지하는 것을 특징으로 하는 자외선 센서.
  5. 제1항에 있어서, 상기 압전 물질은
    상기 감지막, 상기 탄성파 입력부 및 상기 탄성파 출력부의 하단에 배치되고 그 상부에 탄성파가 지나가는 것을 특징으로 하는 자외선 센서.
  6. 제1항에 있어서, 상기 감지막은
    상기 탄성파 입력부, 상기 탄성파 출력부 및 상기 압전 물질 상에 산화아연(ZnO) 나노파티클을 스핀코팅(Spincoating)하여 형성된 것을 특징으로 하는 자외선 센서.
  7. 제6항에 있어서, 상기 감지막은
    상기 스핀코팅된 감지막을 어닐링(Annealing)하여 전기적 또는 기계적 특성이 향상된 것을 특징으로 하는 자외선 센서.
  8. 제1항에 있어서, 상기 탄성파 입력부 및 상기 탄성파 출력부는
    알루미늄(Al) 증착을 통해 형성된 인터디지털 변환기(InterDigital Transducer)로 구현되는 것을 특징으로 하는 자외선 센서.
  9. 제9항에 있어서, 상기 탄성파 입력부 및 상기 탄성파 출력부는
    상기 압전 물질 상에서 상기 감지막의 양단에 각각 배치되고 격자 구조로 구현되는 것을 특징으로 하는 자외선 센서.
  10. 압전 물질을 준비하는 단계;
    감광액을 통해 상기 압전 물질 상에 인터디지털 변환기 패턴(감광 영역과 비감광 영역을 포함함)을 생성하는 단계;
    상기 인터디지털 변환기 패턴이 생성된 압전 물질에 박막을 증착하는 단계;
    상기 감광 영역을 스트리핑하여 상기 감광액과 상기 감광액 상에 증착된 박막을 제거하는 단계; 및
    산화아연(ZnO) 나노파티클로 상기 감광액과 상기 증착된 박막이 제거된 압전 물질을 스핀코팅하는 단계를 포함하는 자외선 센서 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 스핀코팅된 압전 물질 상의 감지막을 어닐링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 센서 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 패턴을 생성하는 단계는
    AZ5214 감광액으로 상기 압전 물질을 패터닝하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 센서 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 박막을 증착하는 단계는
    상기 패턴이 생성된 압전 물질 상에 알루미늄으로 박막을 성장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 센서 제조 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 감광액과 증착된 박막을 제거하는 단계는
    알루미늄(Al) 증착을 통해 형성된 인터디지털 변환기(InterDigital Transducer)가 상기 비감광 영역에 구현되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 센서 제조 방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 패턴을 생성하는 단계는
    상기 비감광 영역이 격자 구조로 구현되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 센서 제조 방법.
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KR102079659B1 (ko) * 2018-04-05 2020-02-20 해성디에스 주식회사 광 센서 소자 및 이를 포함하는 광 센서 패키지

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09243618A (ja) * 1996-03-13 1997-09-19 Kanagawa Kagaku Gijutsu Akad センサ及びその製造方法
US20030201694A1 (en) * 2000-07-13 2003-10-30 Rutgers, The State University Of New Jersey Integrated tunable surface acoustic wave technology and sensors provided thereby
US20050116263A1 (en) * 2002-06-06 2005-06-02 Rutgers, The State University of New Jersey and Multifunctional biosensor based on zno nanostructures
US20060024813A1 (en) * 2004-05-21 2006-02-02 Atonomics A/S Nano-mechanic microsensors and methods for detecting target analytes
US20090289395A1 (en) * 2008-05-21 2009-11-26 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Method for manufacturing surface acoustic wave device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5656414A (en) * 1993-04-23 1997-08-12 Fujitsu Limited Methods of forming tall, high-aspect ratio vias and trenches in photo-imageable materials, photoresist materials, and the like
US20090064894A1 (en) * 2007-09-05 2009-03-12 Ashland Licensing And Intellectual Property Llc Water based hydrophobic self-cleaning coating compositions
US9905610B2 (en) * 2014-12-30 2018-02-27 Win Semiconductors Corp. Integrated structures of acoustic wave device and varactor, and acoustic wave device, varactor and power amplifier, and fabrication methods thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09243618A (ja) * 1996-03-13 1997-09-19 Kanagawa Kagaku Gijutsu Akad センサ及びその製造方法
US20030201694A1 (en) * 2000-07-13 2003-10-30 Rutgers, The State University Of New Jersey Integrated tunable surface acoustic wave technology and sensors provided thereby
US20050116263A1 (en) * 2002-06-06 2005-06-02 Rutgers, The State University of New Jersey and Multifunctional biosensor based on zno nanostructures
US20060024813A1 (en) * 2004-05-21 2006-02-02 Atonomics A/S Nano-mechanic microsensors and methods for detecting target analytes
US20090289395A1 (en) * 2008-05-21 2009-11-26 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Method for manufacturing surface acoustic wave device

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