Nanoelectromechanical systems are evolving, with new scientific studies and technical applications emerging. Advances in the field include improvements in fabrication processes and new methods for actuating and detecting motion at the nanoscale. This allows access to a new experimental regime and suggests new applications in sensing and molecular interactions.
나노 기전 시스템은 나노미터 스케일의 구조물을 제작할 수 있는 공정 기법과 이러한 디바이스의 구동 및 신호 전달 체계를 포함하는 기술로써 분자 수준에서 일어나는 상호 작용에 관련한 연구에 활용 되고 있다
Nanoelectromechanical resonator hold promise for a number of scientific and technological applications. Nano-mechanical structures provide extremely high resonance frequencies, minuscule active masses and very small force constants. An additional and important attribute is the high quality(Q) factors of their resonant modes.
기전 소자의 하나로써 나노미터 스케일의 공진기는 매우 높은 공진 주파수와 높은 성능 계수를 갖고 있다. 이러한 시스템은 매우 작은 양의 힘이나 질량을 검출해 낼 수 있을 정도로 높은 민감도를 보여준다.
Nano-electromechanical resonators have been used for various electrical and mechanical devices such as sensors, filters, and oscillators due to their high Q factor. For example, nano-electromechanical sensors have achieved extremely high sensitivity in various applications such as zeptogram-level mass sensing, gas sensing, sub-attonewton force detection at millikelvin temperature, or single-spin detection.
나노 공진기는 높은 성능 계수를 바탕으로 센서,. 필터, 오실레이터와 같은 다양한 기계적, 전기적 분야에 응용된다. 공진기의 민감도는 설계 여부에 따라 zeptogram수준의 질량과 attonewton수준의 힘을 측정 할 수 있다
NEMs resonators researched in our lab exhibit size of length in 10~15μm, width in 50~100nm, thickness in 10~30nm. Operation frequency of NEMs resonator has achieved up to 10 MHz and quality factor of 5000. Main materials used for the research are composite materials and CNTs.
Our lab’s main goal of researching nano-resonator is to gain high quality factors in high frequency regimes using electromagnetic or electrostatic actuation forces. Frequency tuning of a nano-resonator can be done by various methods, such as using electrothermal or electrostatic forces.
본 연구실에서는 약 15μm의 길이와 30nm의 두께를 갖는 빔 형태의 공진기를 구현한바 있으며 수십 MHz의 공진 주파수와 약 5000에 해당하는 성능 계수를 나타내었다. 본 연구의 최종적인 목표는 보다 높은 주파수 대역의 보다 높은 성능계수를 갖는 공진기를 구현하는 것이다