무표지 정전용량·전계 조절 기반 바이오 및 가스 센서 연구

Label-Free Capacitive and Field-Controlled Biosensors and Gas Sensors

연구 내용

2D 및 산화물 반도체 소자에 외부 전하/전계 감응 구조를 결합하여 수소·바이오마커를 신속·무표지로 검출하는 센서 연구

2D vdW 접합-FET 기반 소자에서 외부 정전용량 감지 개념을 적용하여 라벨 없이 바이오마커를 전기 신호로 변환하는 센싱 방식을 수행합니다. 동시에 Pd 전극의 필링-오프(phase transition) 거동과 IGZO TFT의 전계효과 조절을 결합해 고농도 수소 환경에서도 감지·회복 특성을 확보합니다. 센서 성능을 구현하기 위해 미세유체 기반 샘플 조건과 소자 전기화학적 응답을 연동하는 구조를 설계하는 흐름을 보입니다.

관련 프로젝트

2건

연구 흐름

센서 응용은 무표지 검출 요구에 따라 vdW 접합-FET 구조를 구성하고, 외부 정전용량 감지로 바이오마커-전기 신호 변환 경로를 정립하는 방향으로 진행되었습니다. 이후 산화물 반도체 TFT에서는 Pd 수소화/탈수소화에 따른 필링-오프 효과를 감지 메커니즘으로 설정하고, Pd top-gated IGZO TFT에서 전계 효과로 도핑 상태를 조절해 재사용 가능성과 응답/회복 동작을 함께 평가했습니다. 병행하여 Lab-on-a-chip 기반 pH 진단키트 개발 과제를 통해 휴대형 고감도 센싱 설계 경험을 축적했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

실시간 무표지 바이오마커 검출
고농도 수소 모니터링
Lab-on-a-chip pH 진단키트
미세유체 기반 정전용량 센싱
휴대형 진단 플랫폼
재사용 가능한 가스 센서
전기적 신호 변환 소자
임상 샘플 전처리 연동
환경 모니터링용 센서 노드
헬스케어 데이터 연계 장치