• 센서학회지
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• 제20권4호
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• pp.226-229
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• 2011

Label-free detection of biomolecular interactions was performed using BioFET(Biologically sensitive Field-Effect Transistor) and SPR(Surface Plasmon Resonance). Qualitative information on the immobilization of an anti-IgG and antibody-antigen interaction was gained using the SPR analysis system. The BioFET was used to explore the pI value of the protein and to monitor biomolecular interactions which caused an effective charge change at the gate surface resulting in a drain current change. The results show that the BioFET can be a useful monitoring tool for biomolecular interactions and is complimentary to the SPR system.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.356-357
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• 2008

The effects of $O_2$ plasma ashing process for surface treatment of nano-wire Bio-FET were investigated. In order to evaluate the plasma damage introduced by $O_2$ plasma ashing, a back-gate biasing method was developed and the electrical characteristics as a function of $O_2$ plasma power were measured. Serious degradations of electrical characteristics of nano-wire Bio-FET were observed when the plasma power is higher than 50 W. For curing the plasma damages, a forming gas anneal (2 %, $H_2/N_2$) was carried out at $400^{\circ}C$. As a result, the electrical characteristics of nano-wire Bio-FET were considerably recovered.

• 공업화학
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• 제24권1호
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• pp.1-9
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• 2013

의료의 패러다임이 질병 치료에서 질변 예방 및 조기 진단으로 변화하면서 미량의 생분자를 측정할 수 있는 기술에 대한 수요가 증가하고 있다. 미량의 생분자를 측정할 수 있는 다양한 기술이 존재하는데 여기서는 성숙된 반도체 기술을 이용한 바이오센서에 대해 언급하고자 한다. 이의 이해를 돕기 위해 반도체의 기본 소자인 MOSFET (Metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)의 구조와 원리를 소개하고, 이를 응용한 ISFET (Ion sensitive FET), BioFET (Biologically modified FET), Nanowire FET, 그리고 IFET (Ionic FET)에 대한 소개와 이의 생명공학에 대한 응용에 대해 논하고자 한다.

• Applied Science and Convergence Technology
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• 제23권2호
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• pp.61-71
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• 2014

A field-effect transistor (FET) is one of the most commonly used semiconductor devices. Recently, increasing interest has been given to FET-based biosensors owing totheir outstanding benefits, which are likely to include a greater signal-to-noise ratio (SNR), fast measurement capabilities, and compact or portable instrumentation. Thus far, a number of FET-based biosensors have been developed to study biomolecular interactions, which are the key drivers of biological responses in in vitro or in vivo systems. In this review, the detection principles and characteristics of FET devices are described. In addition, biological applications of FET-type biosensors and the Debye length limitation are discussed.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.354-355
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• 2008

The sensitivity and sensing margin of SOI(silicon on insulator) nano-wire BioFET(field effect transistor) were investigated by using back-gate bias. The channel conductance modulation was affected by doping concentration, channel length and channel width. In order to obtain high sensitivity and large sensing margin, low doping concentration, long channel and narrow width are required. We confirmed that the electrical sensing by back-gate bias is effective method for evaluation and optimization of bio-sensor.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제13권4호
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• pp.165-170
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• 2012

One-dimensional, nanomaterial field effect transistors (FET) are promising sensors for bio-molecule detection applications. In this paper, we review fabrication and characteristics of 1-D nanomaterial FET type biosensors. Materials such as single wall carbon nanotubes, Si nanowires, metal oxide nanowires and nanotubes, and conducting polymer nanowires have been widely investigated for biosensors, because of their high sensitivity to bio-substances, with some capable of detecting a single biomolecule. In particular, we focus on three important aspects of biosensors: alignment of nanomaterials for biosensors, surface modification of the nanostructures, and electrical detection mechanism of the 1-D nanomaterial sensors.

• 한국진공학회지
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• 제17권3호
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• pp.199-203
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• 2008

$O_2$ 플라즈마를 이용한 표면처리 공정이 Bio-FET (biologically sensitive field-effect transistor)에 미치는 영향을 조사하기 위하여, SOI (Silicon-on-Insulator) wafer와 sSOI (strained- Si-on-Insulator) wafer를 이용하여 pseudo-MOSFET을 제작하고 $O_2$ 플라즈마를 이용하여 표면처리를 진행하였다. 제작된 시료들은 back gated metal contact junction 방식으로 측정되었다. $I_D-V_G$ 특성과 field effect mobility 특성의 관찰을 통하여 $O_2$ 플라즈마 표면처리에 따른 각 시료들의 전기적 특성 변화에 대하여 관찰하였다. 그리고 $O_2$ 플라즈마 표면처리 과정에서 플라즈마에 의한 손상을 받은 시료들은 2% 수소희석가스 ($H_2/N_2$)를 이용한 후속 열처리 공정을 진행한 후 전기적 특성이 향상되는 것을 관찰할 수 있었다. 이는 수소희석가스를 이용한 후속 열처리 공정을 통하여 산화막과 Si 사이의 계면 준위와 산화막 내부의 전하 포획 준위를 감소시켰기 때문이다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제48권1호
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• pp.90-100
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• 2011

본 연구에서는 연산 부하가 매우 큰 Bio-FET 시뮬레이션을 위해 낮은 비용으로 대규모 병렬처리 환경 구축이 가능한 최신 그래픽 프로세서(GPU)를 이용해서 선형 방정식 해법을 수행하기 위한 병렬 Bi-CG(Bi-Conjugate Gradient) 방식을 제안한다. 제안하는 병렬 방식에서는 반도체 소자 시뮬레이션, 전산유체역학(CFD), 열전달 시뮬레이션 등을 포함한 다양한 분야에서 많은 연산량이 집중되어 전체 시뮬레이션에 필요한 시간을 증가시키는 포아송(Poisson) 방정식의 해를 병렬 방식으로 구한다. 그 결과, 이 논문의 테스트에서 사용된 FDM 3차원 문제 공간에서 단일 CPU 대비 연산 속도가 최대 30 배 이상 증가했다. 실제 구현은 NVIDIA의 태슬라 아키텍처(Tesla Architecture) 기반 GPU에서 범용 목적으로 병렬 프로그래밍이 가능한 NVIDIA사의 CUDA(Compute Unified Device Architecture) 환경에서 수행되었으며 기존 연구가 주로 32 비트 정밀도(single floating point) 실수 범위에서 수행된 것과는 달리 본 연구는 64 비트 정밀도(double floating point) 실수 범위로 수행되어 Bi-CG 해법의 수렴성을 개선했다. 특히, CUDA는 비교적 코딩이 쉬운 반면, 최적화가 어려운 특성이 있어 본 논문에서는 제안하는 Bi-CG 해법에서의 최적화 방향도 논의한다.

• 센서학회지
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• 제21권5호
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• pp.339-344
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• 2012

This article describes a novel method for the detection of amyloid-${\beta}$($A{\beta}$) peptide that utilizes a photo-sensitive field-effect transistor (p-FET). According to a recent study, $A{\beta}$ protein has been known to play a central role in the pathogenesis of Alzheimer's disease (AD). Accordingly, we investigated the variation of photo current generated from p-FET with and without intracellular magnetic beads conjugated with $A{\beta}$ peptides, which are placed on the p-FET sensing areas. The decrease of photo current was observed due to the presence of the magnetic beads on the channel region. Moreover, a similar characteristic was shown when the Raw 264 cells take in magnetic beads treated with $A{\beta}$ peptide. This means that it is possible to simply detect a certain protein using magnetic beads and a p-FET device. Therefore, in this paper, we suggest that our method could detect tiny amounts of $A{\beta}$ for early diagnosis of AD using the p-FET devices.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2008년도 제34회 동계학술대회 초록집
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• pp.132-132
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• 2008