• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.28 no.5
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• pp.421-426
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• 2008

The magnetic bio-sensor used the PHR (planar hall resistance) effect generated by the free layer in spin-valve giant magnetoresistance structure of Ta/NiFe/CoFe/Cu/NiFe/IrMn/Ta. The PHR element with micrometer size was fabricated through the photolithograph and dry etching process. The PHR signal with magnetic field was measured under the conditions of with and without single magnetic bead. A single magnetic bead of diameter $2.8\;{\mu}m$ was successfully detected using the PHR sensor. Therefore, the high resolution PHR sensor can be applied to bio-sensor application utilizing the output voltage variation of the PHR signals in the presence and absence of a single magnetic bead.

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2007.12a
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• pp.196-197
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• 2007

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.24 no.5
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• pp.443-455
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• 2013

Electrochemical studies on charge transfer reactions across the interface between two immiscible electrolyte solutions (ITIES) have greatly attracted researcher's attentions due to their wide applicability in research fields such as ion sensing and biosensing, modeling of biomembranes, pharmacokinetics, phase-transfer catalysis, fuel generation and solar energy conversion. In particular, there have been extensive efforts made on developing sensing platforms for ionic species and biomolecules via gelifying one of the liquid phases to improve mechanical stability in addition to creating microscale interfaces to reduce ohmic loss. In this review, we will mainly discuss on the basic principles, applications and future aspects of various sensing platforms utilizing ion transfer reactions across the ITIES. The ITIES is classified into four types : (i) a conventional liquid/liquid interface, (ii) a micropipette supported liquid/liquid interface, (iii) a single microhole or an array of microholes supported liquid/ liquid interface on a thin polymer film, and (iv) a microhole array liquid/liquid interface on a silicon membrane. Research efforts on developing ion selective sensors for water pollutants as well as biomolecule sensors will be highlighted based on the use of direct and assisted ion transfer reactions across these different ITIES configurations.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.245-245
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• 2010

최근에 반도체 소자 및 마이크로머신, 바이오센서 등에 사용되는 미세 부품에 대한 연구 개발이 활발히 진행되고 있다. 미세 부품을 제작하기 위한 MEMS 공정은 대표적으로 화학용액을 이용한 습식식각, 플라즈마를 이용한 건식식각 등이 주를 이룬다. Micro blaster는 경도가 강하고 화학적 내성을 가지며 용융점이 높아 반도체 MEMS 공정에 어려움이 있는 기판을 다양한 형태로 식각 할 수 있는 기계적인 식각 공정 기술이라 할 수 있다. Micro blaster의 식각 공정은 고속의 날카로운 입자가 공작물을 타격할 때 입자의 아래에는 고압축응력이 발생하게 되고, 이 고압축 응력에 의하여 소성변형과 탄성변형이 발생된다. 이러한 변형이 발전되어 재료의 파괴 초기값보다 크게 되면 크랙이 발생되고, 점점 더 발전하게 되면 재료의 제거가 일어나는 단계로 이루어진다. 본 연구에서는 micro blaster 장비를 반도체 MEMS 공정에 적용하기 위한 식각 특성에 관하여 확인하였다. Micro blaster 장비와 식각에 사용한 파우더는 COMCO INC. 제품을 사용하였다. Micro blaster를 $Al_2O_3$ 파우더의 입자 크기, 분사 압력, 기판의 종류, 노즐과 기판과의 간격, 반복 횟수, 노즐 이동 속도 등의 공정 조건에 따른 식각 특성에 관하여 분석하였다. 특히 실제 반도체 MEMS 공정에 적용 가능한지 여부를 확인하기 위하여 바이오 PCR-chip을 제작하였다. 먼저 glass 기판과 Si wafer 기판에서의 식각률을 비교 분석하였고, 이 식각률을 바탕으로 바이오 PCR-chip에 사용하게 될 미세 홀과 미세 채널, 그리고 미세 챔버를 형성 하였다. 패턴을 형성하기 위하여 TOK Ordyl 사의 DFR(dry film photoresist:BF-410)을 passivation 막으로 사용하였다. Micro blaster에 사용되는 파우더의 직경이 수${\mu}m$ 이상이기 때문에 $10\;{\mu}m$ 이하의 미세 채널과 미세홀을 형성하기 어려웠지만 현재 반도체 MEMS 공정 기술로 제작 연구되어지고 있는 바이오 PCR-chip을 직접 제작하여 micro blaster를 이용한 반도체 MEMS 공정 기술에 적용 가능함을 확인하였다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.25 no.4
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• pp.117-122
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• 2015

The holes with a diameter of $35{\mu}m$ inside the GMR-SV (giant magnetoresistance-spin valve) film were patterned by using the photolithography process and ECR (electron cyclotron resonance) Ar-ion milling. From the magnetoresistance curves of the GMR-SV film with holes measuring by 4-electrode method, the MR (magnetoresistance ratio) and MS (magnetic sensitivity) are almost same as the values of initial states. On other side hand, the $H_{ex}$ (exchange bias coupling field) and $H_c$ (coercivity) dominantly increased from 120 Oe and 10 Oe to 190 Oe and 41 Oe as increment of the number of holes inside GMR-SV film respectively. These results were shown to be attributed to major effect of EMD (easy magnetic domian) having a region positioned between two holes perpendicular to the sensing current. On the basis of this study, the fabrication of GMR-SV applying to the hole formation improved the magnetoresistance properties having the thermal stability and durability of bio-device.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1247-1248
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• 2015

최근 전반적인 산업 분야에서 고도의 기술을 요구하는 작업들이 늘어나고 있다. 이러한 작업들을 진행하기 위해서는 해당 작업에 알맞은 환경을 유지시켜주는 것이 중요한데 특히 작업 환경의 온도를 지속적으로 모니터링하고 조절하는 것은 매우 중요한 사안중 하나이다. 식품, 섬유 등의 제품 생산을 위한 작업 환경을 감시하고 반도체, 기타 전자 부품 등 작은 소자부터 자동차, 로보틱스, 바이오 분야 등의 어플리케이션까지 전 분야에 걸쳐 고 성능의 온도 센서를 필요로 하고 있다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.02a
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• pp.566-566
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• 2012

그래핀(Graphene)은 모든 탄소 동소체의 기본구성 요소로 2 차원 결정구조를 가지며, 양자홀 효과(quantum Hall effect), 뛰어난 열 전도도, 고 탄성, 광학적 투과성 등과 같은 탁월한 물리적 성질을 보이는 물질이다. 이러한 그래핀의 우수한 특성은 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor), 화학/바이오 센서, 투명 전극(transparent electrode) 등의 다양한 전자소자를 개발하는 응용 가능하다. 그 중, 그래핀 투명전극의 제조는 가장 응용가능성이 높은 분야이다. 현재 투명전극 물질로는 인듐-주석 산화물(indium tin oxide; ITO)가 널리 이용되고 있으나, 인듐의 고갈로 인한 공급부족 문제 및 고 생산비용, 휘어지지 않는 취성 등의 단점을 지니고 있다. 따라서, 우수한 광학적 투과성과 전기전도성을 지닌 그래핀이 ITO의 대체 물질로서 각광받고 있다.[1-5] 본 연구에서는 그래핀의 투명전도필름의 응용을 위해 면저항을 낮추기 위한 방법으로 화학적 도핑(doping)을 이용하였다. 그래핀은 구리(copper; Cu) 호일을 촉매로 사용하여 열 화학증착법(Thermal Chemical Vapor Deposition)을 이용하여 합성하였다. 합성된 그래핀은 PMMA(Poly(methyl methacrylate)) 전사법을 이용하여 산화실리콘(SiO2) 기판에 전사 후, 염화은(AgCl)과 클로로벤젠(C6H5Cl)으로 만든 콜로이드(colloid) 용액에 디핑(dipping)하여 그래핀에 은 입자를 도핑 하였다. 그 결과, 은 입자 도핑 농도에 따라 면저항이 감소하는 양상을 보였다. 제작된 그래핀 투명전도성 필름의 투과도는 자외선-가시광선-근적외선 분광법(UV-Vis-NIR spectroscopy)를 이용하여 측정하였고, 라만 분광법(Raman spectroscopy)을 통해 그래핀 필름의 질적 우수성과 성장 균일도를 조사하였다.