기존 MOSFET 소자는 슈퍼 접합 구조의 한계로 인해 바디 다이오드의 역회복 특성이 저하되고 고주파 작동에 제약이 있었습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명은 이종 접합 다이오드(HJD)를 적용한 혁신적인 MOSFET 소자 및 그 제조 방법을 제시합니다. 이 기술은 게이트 패턴 하부에 p-타입 폴리실리콘층과 n-타입 필라로 구성된 이종 접합 다이오드를 집적하여, 소자의 역회복 전하 및 역회복 시간을 획기적으로 감소시킵니다. 또한, p-타입 쉴딩 패턴을 형성하여 게이트 산화막에 가해지는 높은 전계를 방지함으로써 소자의 신뢰성을 크게 향상시킵니다. 본 기술은 고성능 전력 반도체 시장의 발전에 기여할 핵심 솔루션입니다.

본 발명은 고성능 MOSFET 소자 개발에 있어 스위칭 손실 및 누설 전류 개선의 필요성에 주목합니다. 기존 MOSFET 소자는 높은 스위칭 손실과 누설 전류로 인해 전력 효율 저하 문제가 있었습니다. 이에 본 기술은 P+ 폴리실리콘으로 구성된 분할 게이트와 분리된 쉴딩 패턴을 적용하여 이러한 문제점을 해결합니다. 특히, 이종 접합 바디 다이오드 동작을 통해 역방향 회복 전하를 최소화하고, 게이트 하부 쉴딩 패턴으로 절연 파괴 및 누설 전류를 크게 감소시켰습니다. 이를 통해 고전압 환경에서도 안정적으로 동작하며, 전력 손실을 획기적으로 줄이는 고효율 MOSFET 소자를 제공합니다. 본 기술은 차세대 전력 반도체 분야에 기여할 것입니다.

기존 실리콘카바이드(SiC) 트랜지스터는 높은 온저항과 낮은 항복 전압, 큰 소자 면적 등의 한계가 있었습니다. 본 발명은 게이트 구조물의 측면과 하부에 채널 영역을 형성하는 새로운 실리콘카바이드 트랜지스터 및 제조 방법을 제공합니다. 이를 통해 높은 전류 밀도와 낮은 온저항을 구현하며, 전계 분산으로 높은 항복 전압을 달성합니다. 또한, 컨택 영역 최적화로 칩 소형화 및 고속 스위칭 특성을 유지하여 차세대 고성능 전력 반도체 소자 개발에 기여합니다.

본 발명은 고전압 환경에서 기존 MOSFET의 신뢰성 및 성능 한계를 극복하는 혁신적인 MOSFET 소자 및 그 제조 방법을 제안합니다. 특히, 모스 채널 다이오드가 내장되고 소스 바이어스된 p+ 쉴딩 영역을 도입하여 소자 신뢰성을 획기적으로 향상시켰습니다. 이 기술은 모스 채널 게이트 하단의 산화막에 걸리는 전계를 낮춰 얇은 산화막 형성(예: 4~6nm)을 가능하게 하며, 3.3kV급 고전압에서도 뛰어난 신뢰성을 확보합니다. 결과적으로 다이오드 턴 온 전압이 감소하고, 고온에서의 역방향 누설 전류가 줄어 정적 특성이 개선됩니다. 또한, 낮은 게이트-드레인 커패시턴스로 스위칭 시간 및 손실이 감소하여 동적 특성 또한 향상됩니다. 본 기술은 차세대 전력반도체 시장에서 고효율, 고신뢰성 MOSFET 소자 개발의 핵심이 될 것입니다.

기존 MOSFET 소자는 높은 온 저항, 채널 저항 및 복잡한 제조 공정으로 인해 성능 한계가 있었습니다. 본 발명은 상하 분할 게이트를 적용하여 두 개의 채널을 형성하는 혁신적인 MCD-MOSFET 기술을 제공합니다. 이 기술은 온 저항과 채널 저항을 획기적으로 낮추고, 폴리실리콘 게이트 증착 시 발생할 수 있는 공정 문제를 해결하여 제조 효율을 높입니다. 또한, 향상된 바디 다이오드 특성으로 스위칭 시 전력 손실을 최소화하고 소자의 신뢰성을 극대화합니다. 이로써 차세대 전력 반도체 시장의 핵심 기술로 기여할 것입니다.

기존 폰 노이만 아키텍처는 높은 전력 소모와 발열 문제가 있으며, 기존 이진 신경망(BNN) 구현 방식은 집적도와 신뢰성에서 한계를 보였습니다. 본 기술은 나노 전기기계 메모리(NEM) 소자를 활용하여 이러한 문제를 해결하는 이진 신경망 및 그 동작 방법을 제시합니다. NEM 셀을 이용한 XNOR 연산을 통해 시냅스 어레이의 셀 개수와 전력 소모를 크게 줄일 수 있습니다. 또한, 최소한의 NEM 셀로 이진 신경망 어레이의 집적도를 높이고, 우수한 내구성과 신뢰성을 바탕으로 안정적인 시스템을 구현합니다. 이 기술은 차세대 저전력 고집적 인공지능 반도체 개발에 기여할 것입니다.

기존 합성가스 기반 C2-함산소화합물 제조 방식은 고온/고압 조건과 촉매 선택성의 문제점을 안고 있습니다. 본 기술은 루테늄 나노입자를 지지체에 담지시킨 새로운 불균일계 촉매를 개발하여 이러한 한계를 극복합니다. 이 촉매는 귀금속인 루테늄의 사용량을 현저히 줄이면서도 아세트산 및 에탄올 등 C2-함산소화합물의 우수한 전환율과 선택도를 제공합니다. 또한, 물 첨가 및 반응 조건 최적화를 통해 생산 효율을 극대화하며, 촉매의 장기적인 안정성을 확보하여 C2-함산소화합물 제조 공정의 경제성과 효율성을 크게 향상시킬 수 있는 혁신적인 해결책입니다.

방사성의약품 생산 과정에서 1회용 카세트의 조립 불량은 생산 실패와 경제적 손실을 초래합니다. 기존에는 생산 완료 후 불량 여부를 확인하여 사전 예방이 어려웠습니다. 본 기술은 이러한 문제점을 해결하고자, 방사성의약품 카세트의 조립성을 생산 전 단계에서 정확히 검사하는 장치를 제안합니다. 제1 카메라로 수평 조립 부품의 정렬 및 루어 조립 적정성을, 제2 카메라로 수직 조립 부품의 체결 깊이(콕 높이)를 평가하여 불량품을 신속하게 판별합니다. 이 시스템은 듀얼 카메라 영상 분석을 통해 카세트의 정확한 체결 깊이와 정렬 상태를 확인함으로써, 방사성의약품 생산 수율을 획기적으로 향상시키고 경제성을 높이는 데 기여합니다.

기존의 특정 물질 감지 기술은 높은 비용과 긴 분석 시간으로 인해 실시간 활용에 어려움이 있었습니다. 본 발명은 광결정 복합 구조물을 활용하여 특정 물질의 흡수량에 따른 부피 변화를 광학적(색) 변화로 극대화하고, 식별 영역별로 특정 물질의 통과 특성을 달리하는 부가 커버층을 통해 다차원 식별을 가능하게 하여 이러한 한계를 극복합니다. 이 기술은 휘발성 유기 화합물(VOC) 검출 센서, 지폐나 보안 카드의 진위 식별 등 보안 분야에 혁신적인 솔루션을 제공합니다. 고속 응답성과 명확한 색 변화를 통해 정밀하고 신뢰도 높은 물질 식별 및 진위 판별이 가능합니다.

본 발명은 기존 전기기계 스위치의 높은 구동 전압 문제를 해결하는 데 중점을 둡니다. 캔틸리버의 탄성에너지를 효과적으로 활용하고, 동적 슬링샷 제어 기술을 통해 풀백 및 풀인 전압을 정밀하게 제어하여 구동 전압을 획기적으로 낮추는 방법을 제시합니다. 이 기술은 MEMS(미세전기기계시스템) 및 NEM(나노전기기계시스템) 소자의 구동 효율을 극대화하며, 재구성 가능 로직(FPGA)과 같은 차세대 반도체 분야에서 필수적인 저전력, 고성능 스위치 구현에 기여합니다. 특히, 캔틸리버의 물리적 이동에 맞춰 슬링샷 신호를 동기화함으로써 안정적이고 효율적인 저전압 구동을 실현합니다. 본 기술은 인공지능, 데이터 분석 등 확장된 어플리케이션에 적용 가능합니다.

기존 바이러스 진단 방식은 높은 비용, 전문성 요구, 혹은 낮은 민감도 등 여러 한계에 직면해 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트(PEGDA) 및 폴리스티렌 나노입자(PSNPs)를 포함하는 수화젤 센서를 적용한 바이러스 감염 진단 키트를 제안합니다. 이 혁신적인 수화젤 센서는 바이러스 스파이크 단백질과 같은 항원 단백질의 고정력을 획기적으로 높여, 친수성 및 소수성 단백질 모두에 대한 검출 민감도를 극대화합니다. 결과적으로, 기존 진단법 대비 빠르고 정확한 현장 진단(POCT)을 가능하게 하여, 바이러스 감염 여부를 더욱 신뢰성 있게 진단할 수 있습니다. 본 기술을 통해 정밀하고 신속한 바이러스 진단의 새로운 기준을 경험하시길 바랍니다.