센서, 빛의 삼원색과 색의 삼원색

목차

1. 미래 정보사회에 필요한 센서가 무엇이 있을까?
(1) 차세대 이미지센서
(2) 바이오센서
(3)보다 발전된 수소 센서
(4) 광학 항법센서
(5) 로봇에서 인간의 촉각을 구현할 수 있는 새로운 촉각 센서
(6)단일세포 추적이 가능한 MEMS 센서
(7) 인간형 로봇 보행에 대한 센서 반사 제어
(8) 적외선 카메라 기능의 나노터널센서
(9) 동작을 감지하는 미소센서
(10) 이산화탄소 오염 감지 센서

2. 빛의 삼원색과 색의 삼원색은 다르다. 그 이유에 대하여 조사해보자.
(1) 색의 삼원색
(2) 빛의 삼원색

본문내용

1. 미래 정보사회에 필요한 센서가 무엇이 있을까?
(1) 차세대 이미지센서
최근 반도체의 다양한 분야에 적용되고 있는 나노기술은 이미지센서의 기술적 한계를 해결할 수 있는 좋은 해결방안이 될 수 있다. 나노기술은 간단하게, 반도체의 물리적인 크기를 드브로이 (de Broglie) 파장보다 작게 하였을 때 반도체 내부의 전자와 같은 케리어 (carrier)는 공간적으로 구속을 받게 된다. 이렇게 되면 물리적으로 반도체의 물성이 변하게 되는데, 벌크형 반도체와는 달리 에너지준위가 양자화 되면서 축퇴에 의한 에너지준위 밀도가 증가하게 된다. 이를 이용하는 기술을 나노기술이라 한다.
차세대형 이미지센서는 이러한 나노기술을 이용하여서 고집적, 고감도, 초소형, 초절전형, 신기능 수행이라는 특징을 바탕으로 지금까지의 이미지센서와는 기능면에서 절대우위의 기대치를 충족시키리라 예상한다. 단위픽셀 크기가 작아짐에 따라 감도 특성은 매우 중요한 요소가 되는데, 빛을 받아들이는 픽셀의 집적도가 높아질수록 더욱더 그 가치는 커지게 된다. 단위면적당 픽셀의 집적도를 높이기 위해서는 단위픽셀의 크기 역시 작아져야 하는데 단위픽셀 내의 수광면적이 작아짐으로써 fill factor는 작아지게 된다. 따라서 픽셀의 집적도를 높이는 동시에 fill factor를 가능한 한 크게 만드는 기술이 이미지센서 개발에 있어서 핵심기술이라 할 수 있다. 이 기술은 나노구조를 이용한 양자효과를 통해서 고집적 및 고감도의 이미지센서가 실현될 수 있을 것으로 기대된다.
SOI 기판을 이온주입한 후에 양자구조의 나노세선 (양자선)을 형성시키면, 전자가 다수캐리어로 작용함으로써 저전력 구동과 함께 높은 광 응답 특성 및 광전변환의 고속화를 실현할 수 있다. 현 실리콘 공정을 이용한 최소 선폭으로 메사 (mesa)구조를 패터닝하고 정밀한 oxidation 공정을 마치고 나면 나노세선은 양자특성을 갖는 양자선이 될 수 있다. 이처럼 단순한 양자구조와 p-n 접합 포토다이오드가 아닌 전자만을 캐리어로 이용하는 고감도 수광센서로써 이미지센서에 적용가능 할뿐만 아니라 게이트 전극을 올린 고기능의 포토트랜지스터로써도 이미지센서의 개발이 가능하다. 이러한 나노기술을 이용한 양자 수광센서는 극미량의 빛에도 반응을 나타내는데 이는 기존의 포토다이오드 제품대비 약 수십만 배 이상의 초고감도 특성을 나타내며 약 수십 배 이상에 달하는 광증폭률을 갖는 특성을 가진다. 광출력을 광입력 보다 크게 함으로써 암시 카메라용으로 응용이 가능하다.

참고 자료

없음