17HS5600, 정신 질환의 모니터링 및 징후 예측을 위한 피부 부착형 센서 모듈 개발,
김승환
초록
Using doubly-clamped silicon (Si) microbeam resonators, we demonstrate sub-attogram per Hertz (ag/Hz) mass sensitivity, which is extremely high sensitivity achieved by micro-scale MEMS mass sensors. We also characterize unusual buckling phenomena of the resonators. The thin-film based resonator is composed of a Si microbeam surrounded by silicon nitride (SiN) anchors, which significantly improve performance by providing fixation on the microbeam and stabilizing oscillating motion. Here, we introduce two fabrication techniques to further improve the mass sensitivity. First, we minimize surface stress by depositing a sacrificial SiN layer, which prevents damage on the Si microbeam. Second, we modify anchor structure to fiind optimal design that allows the microbeam to oscillate in quasi-one dimensional mode while achieving high quality factor. Mass loading is conducted by depositing Au/Ti thin films on the local area of the microbeam surface. Using sequential mass loading, we test effects of changing beam dimensions, position of mass loading, and distribution of a metal film on the mass sensitivity. In addition, we demonstrate that microbeams suffer local micro-buckling and global buckling by excessive mass loading, which are induced by two different mechanisms. We also find that the critical buckling length is increased by additional support from the anchors.
KSP 제안 키워드
Critical buckling length, Fabrication techniques, Global buckling, High Sensitivity, High quality factor, Mass loading, Mass sensing, Mass sensor, Micro-scale, One-dimensional, Quality-factor(Q-factor)
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<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
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