인터디지털 커패시트 기반의 단일벽 탄소 나노 튜브를 이용한 바이오 물질 검출에 관한 연구

이희조; 이현석; 유경화; 육종관

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이희조 이현석 유경화 육종관

저널정보: 한국전자파학회 한국전자파학회논문지 韓國電磁波學會論文誌第19卷第8號

발행연도: 2008.8

수록면: 891 - 898 (8page)

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본 논문에서는 인터디지털 커패시트 기반의 단일벽 탄소 나노 튜브(single-walled carbon nanotube, SWNT)를 이용한 바이오 물질 검출에 관한 연구를 수행하였다. 먼저 인터디지털 커패시트의 경우, 다음으로 5 ㎛ 틈 사이에 SWNT 경우, 그리고 SWNT 상에 biotin이 고정된 경우, 마지막으로 biotin과 streptavidin이 고정화된 경우, 공진 주파수는 각각 10.02 ㎓, 11.02 ㎓, 10.82 ㎓, 10.22 ㎓로 나타났다. 이러한 공진 주파수의 민감한 변화는 유전 상수값이 다른 두 바이오 물질이 결합함에 따라 커패시턴스 값이 달라질 것이라는 가정 하에, 측정된 결과를 근거로 등가회로를 구현함으로써 실제로 커패시턴스 값들이 달라짐을 확인할 수 있었다. SWNT 상에 biotin이 고정된 경우와 biotin과 streptavidin이 고정화된 경우, 커패시턴스 값은 각각 C<SUB>b</SUB>=0.55 pF, C<SUB>s</SUB>=0.95 pF으로 나타났다. 본 연구를 통해서, 탄소 나노 튜브상에 특정 바이오 물질간의 결합이 커패시턴스 값의 변화를 유발시키게 되고, 이로 인해서 공진 주파수가 변화됨을 실험적으로 증명하였다. 결론적으로, 제안된 바이오 센싱 소자는 표적 바이오 물질(streptavidin)이 결합할 때 큰 공진 주파수 변화를 일으킴으로 CNT 바이오센서로서 충분한 가능성이 있음을 확인하였다.

#Single-Walled Carbon Nanotube(SWNT) #Resonant Frequency #Interdigital Capacitors #Equivalent Circuit

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1. [학술지(정기간행물)] - H. W. Kroto / 1985 / C60: Buckminsterfullerene / Nature 318 : 162 ~ 163

2. [학술지(정기간행물)] - S. Iijima / 1991 / Helical microtubles of graphitic carbon / Nature 354 : 56 ~ 58

3. [학술지(정기간행물)] - W. B. Choi / 1999 / Fully sealed, high-brightness carbon-nanotube field-emission display / Appl. Phys. Lett 75 (20) : 3129 ~ 3131

4. [학술지(정기간행물)] - S. M. Lee / 2002 / Hydrogen storage in single- walled carbon nanotubes / Appl. Phys. Lett 76 (20) : 2877 ~ 2879

5. [학술지(정기간행물)] - J. Sander / 1998 / Room-temperature transistor based on a single carbon nanotube / Nature 393 : 49 ~ 52

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