KR101709626B1 - Gas sensor for selectively sensing NO and method for fabricating the same - Google Patents

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변영태
박민철
김재성
최선우
이제행
김신근
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Abstract

The present invention relates to a gas sensor for selectively sensing nitrogen monoxide and a method of manufacturing the same. The gas sensor senses nitrogen monoxide selectively and comprises at least one gas sensing area on a substrate, wherein the gas sensing area comprises an amino compound and a carbon nanotube. According to the present invention, it is possible to provide a gas sensor which can operate at room temperature by using an amino compound and a carbon nanotube as a sensing material, and can detect a low concentration NO gas with high sensitivity, and a method of manufacturing the same.

Description

일산화질소를 선택적으로 감지하는 가스센서 및 그 제조방법 {Gas sensor for selectively sensing NO and method for fabricating the same}[0001] The present invention relates to a gas sensor for selectively sensing nitrogen monoxide and a method for manufacturing the same,

본 발명은 가스센서 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아미노 화합물과 탄소나노튜브를 감지물질로 이용함으로써 일산화질소를 선택적으로 감지하는 가스센서 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a gas sensor and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a gas sensor for selectively sensing nitrogen monoxide by using an amino compound and a carbon nanotube as a sensing material, and a manufacturing method thereof.

최근 사람의 날숨 분석을 이용한 질병 진단법에 대한 연구가 지속적으로 증가하고 있다. 이 방법은 비침습형으로, 채혈과 같은 고통 및 감염을 유발하지 않아 영유아 및 노약자에게 쉽게 적용이 가능하며, 비교적 진단 시간이 짧아서 일상생활에서 수시로 우리 건강 상태를 모니터링 할 수 있다는 큰 장점을 가지고 있다.Recently, research on disease diagnosis using the analysis of human expiration has been continuously increasing. This method is noninvasive and can be easily applied to infants and elderly people because it does not cause pain and infection like blood sampling. It has a relatively short diagnostic time and has a great advantage of being able to monitor our health condition from time to time in everyday life .

인체의 허파에는 약 3백만개의 폐포가 존재하며 이들은 매우 얇은 모세관 망으로 둘러 쌓여있어서 혈액 내의 이산화탄소(CO2)와 공기 중의 산소(O2)가 손쉽게 확산을 통해 전달될 수 있는 구조를 갖고 있다. 이러한 독특한 구조로 인해 일반 성인의 허파에서는 평균 70m2의 표면적에 걸쳐서 혈액과 공기 사이에 상호 확산이 발생한다. 혈액은 인체에서 발생하는 생리현상과 신진대사 상태를 반영하는 화학물질을 포함하고 있고, 이들 중 분자량이 적은 화합물은 호흡과정에서 폐를 통해 호흡가스 성분에 포함되어 인체 밖으로 배출된다. 이러한 다양한 생체 반응을 거친 호흡가스에는 인체의 건강상태를 반영하는 다양한 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compound, VOC)이 존재한다. 질병과 관계있는 호흡가스로는 일산화질소(NO), 일산화탄소(CO), 과산화수소(H2O2), 아세톤 그리고 벤젠과 톨루엔을 비롯한 탄화수소 계열의 VOC 등이 있다. 이들은 천식, 만성폐쇄성질환, 폐암, 폐결핵 등 다양한 호흡기 질환을 비롯한 다수의 질병과의 연관성이 있음이 최근 호흡가스 분석 연구결과에 발표되었고, 이들의 진단 응용성에 대한 연구결과가 다수 발표되고 있다.There are about 3 million alveoli in the lungs of the human body and they are surrounded by a very thin capillary network so that the carbon dioxide (CO 2 ) in the blood and the oxygen (O 2 ) in the air can be easily transmitted through diffusion. This unique structure causes interdiffusion between the blood and the air over an average surface area of 70 m 2 in the normal adult lungs. Blood contains chemicals that reflect the physiological phenomena and metabolic states that occur in the human body. Of these, compounds with low molecular weight are included in the respiratory gas component through the lungs during the breathing process and are discharged outside the human body. There are various volatile organic compounds (VOCs) that reflect the state of health of the human body. Respiratory gases related to the disease include nitrogen monoxide (NO), carbon monoxide (CO), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), acetone and hydrocarbon-based VOCs such as benzene and toluene. Recently, a number of studies have been reported on the diagnostic applications of respiratory gas analysis in relation to many diseases including asthma, chronic obstructive disease, lung cancer and pulmonary tuberculosis.

특히, 일산화질소(NO)는 말초 혈류량, 혈소판 기능, 면역 반응, 신경전달, 염증매개체 등의 다양한 생체 기능과 연관성을 갖는다. NO는 천식과 만성 폐쇄성 질환(CODP)과 같은 기관지 염증 관련 환자에게 정상인보다 높은 농도로 발현되기 때문에, 천식 및 만성폐쇄성 질환을 진단하기 위한 생체표식인자(Bio maker)로 사용된다. 상기 CODP와 천식은 매년 발병률이 급증하고 있고, CODP의 경우 질병으로 인한 세계사망원인 4위를 기록하고 있다. 또한, 상기 두 가지 질병은 만성적 질환특성을 가지고 있어 발병초기에 누구나 간단하게 진단할 수 있는 의료기기가 필요한 실정이다. In particular, nitrogen monoxide (NO) is associated with various biological functions such as peripheral blood flow, platelet function, immune response, neurotransmission, and inflammatory mediators. NO is used as a biomarker to diagnose asthma and chronic obstructive disease because it is expressed in patients with bronchial inflammation such as asthma and chronic obstructive disease (COPD) at a higher concentration than normal. The incidence of COPD and asthma is increasing every year, and CODP is the fourth leading cause of death worldwide. In addition, since the above two diseases have chronic disease characteristics, a medical device which can easily diagnose anyone at the early stage of the onset is needed.

종래의 NO 가스를 검지하는 센서는 작동방식이 전기화학식으로, 제품 가격이 비싸고 유지비용 또한 매우 높아 개인적으로 소지하거나 소형병원에서 확보하기에는 어려움이 있었다. 따라서, 해당 질병을 전문으로 다루는 병원을 방문하지 않는 이상 질병을 조기에 발견하는 것이 불가능하였다.Conventional sensor for detecting NO gas has a problem in that it is operated by an electric chemical formula, has a high product price, and has a very high maintenance cost. Therefore, it was impossible to detect the disease early unless visiting a hospital specializing in the disease.

이에, 금속산화물을 감지소재로 적용한 반도체식 가스센서는 소형으로 저렴하게 제작될 수 있으며, 감도가 높고 응답속도가 빠를 뿐만 아니라 고온에서의 높은 안정성 등 많은 장점이 있어 광범위하게 연구되고 있다. 예컨대, 이산화주석(SnO2) 나노와이어 위에 아민기(amine) 처리를 하여 NO가스를 검지하는 반도체 센서가 보고된바 있다. 그러나, 상기 반도체 센서의 경우 2ppm NO가스에서 약 6% 정도의 낮은 반응도(sensitivity)를 보여, 사람의 날숨 내 NO가스만을 선택적으로 검지하기에는 적합하지 않았다. 또한, 금속 산화물을 이용하는 반도체식 가스센서의 경우, 일반적으로 반응 가스와 감지체의 표면 반응에 의한 감도 및 응답특성을 높이기 위해서는 200 내지 600℃의 고온에서 작동시켜야 하므로 소비전력이 크다는 단점 또한 가지고 있다.Therefore, a semiconductor type gas sensor using metal oxide as a sensing material can be manufactured inexpensively in a small size, and has been extensively studied because of its many advantages such as high sensitivity and high response speed as well as high stability at high temperature. For example, a semiconductor sensor has been reported in which an amine gas is treated on a tin dioxide (SnO 2 ) nanowire to detect NO gas. However, in the case of the semiconductor sensor, the sensor has a low sensitivity of about 6% in the case of 2 ppm NO gas, and is not suitable for selectively detecting only NO gas in human breath. In addition, in the case of a semiconductor type gas sensor using a metal oxide, generally, in order to increase the sensitivity and response characteristics due to the surface reaction between the reaction gas and the sensing body, it is required to operate at a high temperature of 200 to 600 ° C, .

이에, 상온동작이 가능하고 감도가 좋으면 반응속도가 빠르다는 장점을 가지고 있는 탄소나노튜브가 감지소재로서 각광받고 있다. Therefore, carbon nanotubes, which have the advantage of being able to operate at room temperature and have a high sensitivity when the sensitivity is high, are attracting attention as a sensing material.

이러한 종래의 방법으로서, 특허문헌 1(국내 공개특허공보 제10-2012-0103911호)에는 폴리터티오펜계 고분자(PTTCA)와 다중벽 탄소나노튜브(MWCNT)로 구성된 나노복합체층(MWCNT-PTTCA) 상에 이크로퍼옥시다아제(MP), 카탈라아제(CAS) 및 수퍼옥사이드 디스뮤타아제(SOD)를 포함한 효소층을 고정시킨 바이오 센서가 개시되어 있다. 특허문헌 1은 상기 효소층으로 인하여 과산화수소나 수퍼옥사이드와 같은 다른 인자들에 의한 방해효과를 피할 수 있어 NO 검출에 대한 선택성이 높으며, 낮은 농도의 NO를 민감하게 검출할 수 있다고 기재하고 있다. 그러나, 상기 방법에 의해 제조된 센서는 NO 검출의 최적 분석 조건(pH 농도 4, 온도 25°C)이 존재하고, 이를 벗어나면 NO의 전류 반응이 감소되어 된다. 즉, NO 가스 검출에 있어서 pH농도 및 온도 등의 분석조건에 제약을 받는다는 단점이 있다.As a conventional method, a nanocomposite layer (MWCNT-PTTCA) composed of a polythiophene polymer (PTTCA) and a multi-walled carbon nanotube (MWCNT) is disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0103911) Discloses a biosensor having an enzyme layer immobilized on its surface with an enzyme such as acroperoxidase (MP), catalase (CAS), and superoxide dismutase (SOD). Patent Document 1 discloses that the above-mentioned enzyme layer can avoid the interference effect by other factors such as hydrogen peroxide and superoxide, so that the selectivity to NO detection is high, and that low concentration of NO can be sensitively detected. However, the sensor manufactured by the above method has an optimum analysis condition (pH 4, temperature 25 ° C) for NO detection, and the current reaction of NO is reduced when the sensor is released. That is, there is a disadvantage in that the analysis conditions such as the pH concentration and the temperature are limited in the detection of the NO gas.

KRKR 10-2012-010391110-2012-0103911 AA

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 상온에서도 동작이 가능하고, pH농도나 온도 등과 같은 분석조건에 제약을 받지 않으며, 저 농도의 NO 가스를 선택적으로 감지할 수 있는 가스센서 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to provide a gas sensor capable of operating at room temperature and capable of selectively sensing a low concentration of NO gas without being restricted by analysis conditions such as pH concentration and temperature and a manufacturing method thereof .

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 기판 상에 흡착되는 감지물질의 흡착량(quantity) 및 균일성(uniformity)이 향상된 가스센서 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a gas sensor having improved quantity and uniformity of a sensing substance adsorbed on a substrate and a method of manufacturing the same.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 기판 상에 적어도 하나의 가스감지영역을 포함하는 가스센서로서, 상기 가스감지영역은 아미노 화합물 및 탄소나노튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 일산화질소를 선택적으로 감지하는 가스센서를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a gas sensor including at least one gas sensing area on a substrate, wherein the gas sensing area includes an amino compound and a carbon nanotube. A gas sensor is provided.

상기 아미노 화합물은 아미노 실란을 포함하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게 상기 아미노 실란은 3-아미노프로필트리에톡시실란(3-Aminopropyltriethoxysilane, APTES), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란(N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, en-APTAS), 3-메르캅토프로필트리메톡시실란(3-Mercaptopropyltrimethoxysilane) 및 (N,N-디메틸아미노프로필)트리메톡시실란((N,N-Dimethylaminopropyl)trimethoxysilane)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다.Preferably, the amino compound includes aminosilane, more preferably the aminosilane is 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES), N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltri 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and (N, N-dimethylaminopropyl) trimethoxysilane (hereinafter referred to as " (N, N-dimethylaminopropyl) trimethoxysilane).

상기 가스감지영역은 복수개의 층으로 구성될 수 있고, 상기 복수개의 층은 상기 탄소나노튜브로 이루어진 층(이하, "탄소나노튜브층"이라 함)과 상기 탄소나노튜브층의 상하층 중 적어도 하나의 층에 위치하는 아미노 실란을 포함하는 층(이하, "아미노실란층"이라 함)을 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 복수개의 층은 상기 기판상에 형성된 APTES을 포함하는 층(이하, "APTES층"이라 함), 상기 APTES층 상에 형성된 탄소나노튜브층 및 상기 탄소나노튜브층 상에 형성된 en-APTAS을 포함하는 층(이하, "en-APTAS층"이라 함)을 포함할 수 있다.The gas sensing region may be formed of a plurality of layers, and the plurality of layers may include at least one of a carbon nanotube layer (hereinafter referred to as a "carbon nanotube layer") and at least one of upper and lower layers of the carbon nanotube layer (Hereinafter referred to as "aminosilane layer") located in a layer of an aminosilane. Preferably, the plurality of layers comprises a layer comprising APTES (hereinafter referred to as "APTES layer") formed on the substrate, a carbon nanotube layer formed on the APTES layer, and an en- APTAS layer (hereinafter referred to as "en-APTAS layer").

또한, 본 발명은 기판 상에 탄소나노튜브를 흡착시키는 단계를 포함하는 가스센서의 제조방법으로서, 상기 탄소나노튜브를 흡착하기 전후 단계 중 적어도 하나의 단계에 아미노 화합물을 흡착시키는 단계를 더 포함하는 일산화질소를 선택적으로 감지하는 가스센서의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method of manufacturing a gas sensor comprising adsorbing carbon nanotubes on a substrate, the method further comprising adsorbing the amino compound to at least one of the steps before and after adsorbing the carbon nanotube A method of manufacturing a gas sensor for selectively sensing nitrogen monoxide is provided.

본 발명에 따르면, 아미노 화합물과 탄소나노튜브를 감지물질로 이용함으로써 상온에서 동작이 가능하고, 분석조건에 제약을 받지 않으며, 저농도 NO 가스를 높은 감도로 감지할 수 있는 가스센서 및 그 제조방법을 제공할 수 있다. According to the present invention, there is provided a gas sensor capable of operating at room temperature by using an amino compound and a carbon nanotube as a sensing material, capable of detecting low concentration NO gas at a high sensitivity, .

또한, 본 발명에 따르면, 기판에 대한 감지물질의 흡착량 및 균일성이 높은 가스센서가 제공되므로 안정적으로 NO가스를 감지할 수 있는 가스센서가 제공되고, 아울러 가스센서의 제작수율 및 성능이 향상될 수 있다.According to the present invention, there is provided a gas sensor having a high detection amount and uniformity of a sensing material on a substrate, thereby providing a gas sensor capable of stably detecting NO gas, and also improving the production yield and performance of a gas sensor .

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 가스센서에 NO 분자가 흡착되는 형상을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2는 상기 도 1의 I부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 가스센서의 제조공정을 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 4에는 APTES을 흡착시키지 않은 기판 상에 탄소나노튜브를 흡착시킨 경우(좌), 기판 상에 APTES을 흡착시킨 후 탄소나노튜브를 흡착시킨 경우(우)를 비교하여 나타낸 SEM 사진이다.
도 5 및 6은 탄소나노튜브가 흡착된 기판 상에 en-APTAS을 흡착시킨 후, 그 기판을 X선 광전자 분광법(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)를 이용한 표면 분석결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은 en-APTAS의 흡착시간에 따른 흡착량을 나타내는 그래프이다.
도 8은 감지물질이 흡착된 기판을 이용하여 가스센서를 제조하는 제조공정의 일 실시형태를 나타내는 모식도이다.
도 9는 상기 도 8에 도시된 제조공정 중 건식식각(Dry etching) 공정에서, 산소 플라즈마를 발생시키는 전력에 따라 탄소나노튜브가 식각되는 정도를 비교하여 나타낸 원자간력 현미경 (Atomic force microscopy, AFM) 사진이다.
도 10은 실시예에 따라 제조된 가스센서에 2ppm의 일산화질소(NO) 가스가 적용된 경우, 시간에 따라 측정한 저항값을 나타내는 그래프이다.
1 is a schematic view schematically showing a shape in which NO molecules are adsorbed on a gas sensor according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is an enlarged sectional view of the portion I in Fig. 1. Fig.
3 is a schematic view schematically showing a manufacturing process of a gas sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a SEM photograph showing a case where carbon nanotubes are adsorbed on a substrate to which APTES is not adsorbed (left), and carbon nanotubes are adsorbed after adsorbing APTES on a substrate (right).
5 and 6 are graphs showing surface analysis results of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) after adsorbing en-APTAS on a substrate on which carbon nanotubes are adsorbed.
7 is a graph showing the adsorption amount of en-APTAS according to the adsorption time.
8 is a schematic diagram showing one embodiment of a manufacturing process for manufacturing a gas sensor using a substrate on which a sensing material is adsorbed.
9 is an atomic force microscope (AFM) in which the extent to which carbon nanotubes are etched according to electric power for generating oxygen plasma in a dry etching process of the manufacturing process shown in FIG. 8, ) It is a photograph.
10 is a graph showing resistance values measured over time when 2 ppm nitrogen monoxide (NO) gas is applied to the gas sensor manufactured according to the embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시형태를 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시형태는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시형태에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the following embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is not.

본 발명은 기판 상에 적어도 하나의 가스감지영역을 포함하는 가스센서로서, 상기 가스감지영역은 아미노 화합물 및 탄소나노튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 일산화질소를 선택적으로 감지하는 가스센서에 관한 것이다.The present invention relates to a gas sensor comprising at least one gas sensing area on a substrate, wherein the gas sensing area comprises an amino compound and a carbon nanotube.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 가스센서에 NO 분자가 흡착되는 형상을 개략적으로 나타낸 모식도이고, 도 2는 상기 도 1의 I부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.FIG. 1 is a schematic view schematically showing a shape in which NO molecules are adsorbed to a gas sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of part I of FIG.

상기 기판에 사용되는 재료로서는 Si, GaAs, InP, InGaAs 등의 III-V 화합물 반도체, 유리, 산화막 박막, 유전체 박막, 금속 박막 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게 상기 기판은 실리콘 기판을 포함할 수 있고, 더욱 바람직하게는 절연막이 표면에 형성된 실리콘 기판을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 기판은 도 1에 도시된 바와 같이 실리콘 산화막(SiO2)이 표면에 형성된 실리콘 기판일 수 있다.The material used for the substrate may include, but is not limited to, III-V compound semiconductor such as Si, GaAs, InP, InGaAs, glass, oxide thin film, dielectric thin film, metal thin film and the like. Preferably, the substrate may include a silicon substrate, and more preferably, a silicon substrate having an insulating film formed on a surface thereof. For example, the substrate may be a silicon substrate having a silicon oxide film (SiO 2 ) formed on its surface, as shown in FIG.

본 발명에서는 감지물질로서 탄소나노튜브(CNT, carbon nanotube)와 아미노 화합물을 사용한다. 이와 같이 감지물질로서 산화물이 아닌 탄소나노튜브를 사용할 경우, 상온 동작이 가능한 가스센서를 제공할 수 있다. 탄소나노튜브는 육각형 벌집 구조의 흑연판이 빨대 모양으로 말린 것인데, 단일벽, 이중벽, 또는 다중벽을 가질 수 있다. 탄소나노튜브는 말리는 방향에 따라 전기적으로 도체 또는 반도체 특성을 가질 수 있다. 상기 탄소나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브(SWCNT, single-walled carbon nanotube)를 포함하는 것이 바람직하다. 이는 단일벽 탄소나노튜브가 다중벽 탄소나노튜브보다 감도 및 반응속도 등의 측면에서 우수한 성능을 발휘하기 때문이다.In the present invention, carbon nanotubes (CNTs) and amino compounds are used as sensing materials. When a carbon nanotube that is not an oxide is used as the sensing material, a gas sensor capable of operating at room temperature can be provided. Carbon nanotubes are graphite plates of a hexagonal honeycomb structure that are dried in a straw shape and can have a single wall, a double wall, or multiple walls. The carbon nanotubes may have electrically conductive or semi-conductive properties depending on the drying direction. The carbon nanotube preferably includes a single-walled carbon nanotube (SWCNT). This is because single-walled carbon nanotubes exhibit superior performance in terms of sensitivity and reaction rate as compared with multi-walled carbon nanotubes.

또한, 본 발명은 상기 탄소나노튜브와 함께 아미노 화합물을 감지물질로 사용함으로써, 극 미량의 NO가스에 민감하게 반응하는 고감도 가스센서를 제공한다. 상기 아미노 화합물은 아미노 실란을 포함하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게 상기 아미노 실란은 3-아미노프로필트리에톡시실란(3-Aminopropyltriethoxysilane, APTES), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란(N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, en-APTAS), 3-메르캅토프로필트리메톡시실란(3-Mercaptopropyltrimethoxysilane) 및 (N,N-디메틸아미노프로필)트리메톡시실란((N,N-Dimethylaminopropyl)trimethoxysilane)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 상기 아미노 화합물은 공기 중의 NO 가스 분자가 탄소나노튜브에 잘 흡착되도록 도와주는 역할을 하여 NO 가스에 대한 가스센서의 반응도를 향상시켜준다.Further, the present invention provides a highly sensitive gas sensor that sensitively reacts with a very small amount of NO gas by using an amino compound together with the carbon nanotube as a sensing material. Preferably, the amino compound includes aminosilane, more preferably the aminosilane is 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES), N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltri 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and (N, N-dimethylaminopropyl) trimethoxysilane (hereinafter referred to as " (N, N-dimethylaminopropyl) trimethoxysilane). The amino compound improves the reactivity of the gas sensor to the NO gas by helping the NO gas molecules in the air to be adsorbed well on the carbon nanotubes.

상기 가스감지영역은 복수개의 층으로 구성될 수 있고, 상기 복수개의 층은 상기 탄소나노튜브로 이루어진 층(이하, "탄소나노튜브층"이라 함)과 상기 탄소나노튜브층의 상하층 중 적어도 하나의 층에 위치하는 아미노 실란을 포함하는 층(이하, "아미노실란층"이라 함)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 아미노 실란층은 기판과 탄소나노튜브층 사이에 형성될 수 있고, 기판 상에 흡착된 탄소나노튜즈층 위에 형성될 수 있으며, 또한 양측 모두에 형성될 수 있다. The gas sensing region may be formed of a plurality of layers, and the plurality of layers may include at least one of a carbon nanotube layer (hereinafter referred to as a "carbon nanotube layer") and at least one of upper and lower layers of the carbon nanotube layer (Hereinafter referred to as "aminosilane layer") located in a layer of an aminosilane. That is, the aminosilane layer may be formed between the substrate and the carbon nanotube layer, may be formed on the carbon nanotube layer adsorbed on the substrate, or may be formed on both sides.

바람직하게, 상기 가스감지영역은 도 2에 도시된 바와 같이 기판 상에 형성된 APTES을 포함하는 층(이하, "APTES층"이라 함), 상기 APTES층 상에 형성된 탄소나노튜브층 및 상기 탄소나노튜브층 상에 형성된 en-APTAS을 포함하는 층(이하, "en-APTAS층"이라 함)을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 APTES는 기판 상에 탄소나노튜브의 흡착량을 높여주고 탄소나노튜브가 균일하게 흡착되도록 해주어, 안정된 가스센서를 제공할 수 있게 해주고, 가스센서의 제작수율 및 성능을 향상시켜준다. 아울러, 상기 APTES는 공기 중에 떠다니는 NO 가스분자가 센서에 잘 흡착되도록 돕는 역할 수행한다. 상기 en-APTAS 또한 탄소나노튜브 위에 NO 가스 분자가 잘 흡착되도록 해주는 것으로서, NO 가스가 탄소나노튜브에 흡착되면 NO 가스분자와 탄소나노튜브 사이에서 전하이동(charge transfer)이 일어나 소스 전극와 드레인 전극 사이의 전류가 변하게 된다. 즉, 아미노 화합물인 APTES 및 en-APTAS가 공기 중의 NO 가스분자를 붙잡는 역할을 하기 때문에 NO 가스에 대한 반응도가 높은 센서를 제공할 수 있게 된다.Preferably, the gas sensing region comprises a layer comprising APTES (hereinafter referred to as "APTES layer") formed on a substrate, a carbon nanotube layer formed on the APTES layer, (Hereinafter referred to as "en-APTAS layer") formed on the layer. In this case, the APTES increases the amount of adsorbed carbon nanotubes on the substrate and uniformly adsorbs the carbon nanotubes, thereby providing a stable gas sensor and improving the production yield and performance of the gas sensor. In addition, the APTES serves to help adsorb NO gas molecules floating in the air to the sensor. When the NO gas is adsorbed on the carbon nanotubes, charge transfer occurs between the NO gas molecules and the carbon nanotubes, so that the distance between the source electrode and the drain electrode So that the current of the battery is changed. That is, since the amino compounds APTES and en-APTAS capture the NO gas molecules in the air, it is possible to provide a sensor having high reactivity to NO gas.

한편, 본 발명은 기판 상에 탄소나노튜브를 흡착시키는 단계를 포함하는 가스센서의 제조방법으로서, 상기 탄소나노튜브를 흡착하기 전후 단계 중 적어도 하나의 단계에 아미노 화합물을 흡착시키는 단계를 더 포함하는 가스센서의 제조방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a gas sensor including a step of adsorbing carbon nanotubes on a substrate, the method further comprising adsorbing an amino compound on at least one of the steps before and after adsorbing the carbon nanotubes A method of manufacturing a gas sensor is provided.

이하, 도 3을 이용하여 본 발명에 따른 가스센서 제조방법의 일 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, one embodiment of a method of manufacturing a gas sensor according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

(a) 기판을 준비하는 단계(a) preparing a substrate

먼저, 기판을 준비한다. 전술한 바와 같이, 상기 기판은 실리콘 기판을 포함할 수 있고, 또는 절연막이 표면에 형성된 실리콘 기판을 포함할 수 있으며, 예컨대 실리콘 산화막(SiO2)이 표면에 형성된 실리콘 기판(SiO2/Si substrate)일 수 있다. First, a substrate is prepared. As it described above, the substrate is a silicon substrate (SiO 2 / Si substrate) formed on the surface may comprise a silicon substrate, a silicon oxide film (SiO 2) formed on the surface and, or the insulating film comprise silicon substrate Lt; / RTI >

상기 절연막은 열 산화법, 증착법, 스핀코팅법 등의 방법을 통해 기판 상에 형성될 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 열 산화법의 경우 열 확산로를 이용하여 1000℃ 이상의 온도로 가열하여 열 절연막을 형성시킬 수 있다. 증착법의 경우 PECVD(Plasma-enhanced chemical vapor deposition) 또는 LPCVD(Low-pressure chemical vapor deposition)를 이용하여 SiO2 박막을 형성시킬 수 있다. 스핀코팅법의 경우 SOG(Silica-On-Glass)를 이용하여 실리콘 기판 상에 SiO2 박막을 형성할 수 있다. 상기 절연막의 두께는 120~300㎚ 일 수 있다.The insulating layer may be formed on the substrate by a method such as thermal oxidation, vapor deposition, or spin coating, but is not limited thereto. In the case of the thermal oxidation method, the thermal insulating film can be formed by heating to a temperature of 1000 캜 or more by using a heat diffusion furnace. In the case of the deposition method, a SiO 2 thin film can be formed by using plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) or low-pressure chemical vapor deposition (LPCVD). In the case of the spin coating method, a SiO 2 thin film can be formed on a silicon substrate by using SOG (Silica-On-Glass). The thickness of the insulating film may be 120 to 300 nm.

상기 기판은 산소 플라즈마(O2 plasma) 전처리 단계를 거친 기판인 것이 바람직하다. 상기 전처리는 기판 표면의 오염물질을 제거하고, 기판 표면을 친수성으로 만들어 준다. 이는 상기 기판 표면을 감지물질이 흡착되기 좋은 상태로 만들어주고, 결과적으로 기판과 감지물질 사이의 흡착력이 향상될 수 있다.The substrate is preferably a substrate that has undergone an O 2 plasma pretreatment step. The pretreatment removes contaminants on the surface of the substrate and makes the substrate surface hydrophilic. This makes the surface of the substrate well-adsorbable to the sensing material, and as a result, the adsorption force between the substrate and the sensing material can be improved.

(b) (b) 기판 상에On the substrate 감지물질을 흡착시키는 단계 Step of adsorbing the sensing material

본 발명에서 사용되는 감지물질은 아미노 화합물 및 탄소나노튜브를 포함한다. 전술한 바와 같이, 상기 아미노 화합물은 아미노 실란을 포함할 수 있으며, 바람직하게 상기 아미노 실란은 3-아미노프로필트리에톡시실란(3-Aminopropyltriethoxysilane, APTES), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란(N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, en-APTAS), 3-메르캅토프로필트리메톡시실란(3-Mercaptopropyltrimethoxysilane) 및 (N,N-디메틸아미노프로필)트리메톡시실란((N,N-Dimethylaminopropyl)trimethoxysilane)으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다.The sensing material used in the present invention includes amino compounds and carbon nanotubes. As described above, the amino compound may include aminosilane. Preferably, the aminosilane is 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES), N- (2-aminoethyl) -3- Aminopropyltrimethoxysilane, en-APTAS, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and (N, N-dimethylaminopropyl) trimethoxysilane. (N, N-dimethylaminopropyl) trimethoxysilane).

상기 감지물질을 흡착시키는 단계는 아미노 화합물을 흡착시키는 단계와 탄소나노튜브를 착시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 아미노 화합물을 흡착시키는 단계는 상기 탄소나노튜브를 흡착하기 전후 단계 중 적어도 하나의 단계에 포함될 수 있으며, 바람직하게 본 발명의 가스센서 제조방법은 (ⅰ) 기판 상에 아미노 화합물을 흡착시키는 단계, (ⅱ) 상기 아미노 화합물이 흡착된 기판 상에 탄소나노튜브를 흡착시키는 단계 및 (ⅲ) 상기 탄소나노튜브가 흡착된 기판 상에 아미노 화합물을 흡착시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 (ⅰ)단계 및 (ⅲ) 단계에 흡착되는 아미노 화합물은 동일하거나 다를 수 있으며, 바람직하게 (ⅰ) 단계에서 흡착되는 아미노 화합물은 APTES이고, (ⅲ) 단계에서 흡착되는 아미노 화합물은 en-APTAS일 수 있다. 도 3에는 기판 상에 APTES을 흡착시키는 단계, 상기 APTES가 흡착된 기판 상에 탄소나노튜브를 흡착시키는 단계 및 상기 탄소나노튜브가 흡착된 기판 상에 en-APTAS를 흡착시키는 단계를 포함하는 제조공정을 나타내는 모식도가 도시되어 있다.The step of adsorbing the sensing material may include adsorbing the amino compound and attaching the carbon nanotube. The step of adsorbing the amino compound may be included in at least one of the steps before and after the adsorption of the carbon nanotubes. Preferably, the method of manufacturing a gas sensor of the present invention comprises the steps of (i) adsorbing an amino compound on a substrate, (Ii) adsorbing the carbon nanotubes on the substrate on which the amino compound is adsorbed, and (iii) adsorbing the amino compound on the substrate on which the carbon nanotubes are adsorbed. The amino compound adsorbed in step (i) and step (iii) may be the same or different. Preferably, the amino compound adsorbed in step (i) is APTES, and the amino compound adsorbed in step (iii) Lt; / RTI > FIG. 3 is a schematic view showing the steps of adsorbing APTES on a substrate, adsorbing carbon nanotubes on a substrate on which APTES is adsorbed, and adsorbing en-APTAS on a substrate on which the carbon nanotubes are adsorbed Are shown.

기판 상에 흡착된 상기 APTES는 탄소나노튜브의 흡착량을 높여주고, 탄소나노튜브가 기판 전체에 균일하게 흡착되도록 도와준다. 도 4에는 APTES을 흡착시키지 않은 프리스틴(pristine) 기판 상에 탄소나노튜브를 흡착시킨 경우(좌), 기판 상에 APTES을 흡착시킨 후 탄소나노튜브를 흡착시킨 경우(우)의 SEM 사진을 비교하여 도시하였다. 도 4를 살펴보면, 우측 사진의 경우 기판 상에 흡착된 탄소나노튜브의 흡착량 및 균일성이 높아졌음 확인할 수 있다.The APTES adsorbed on the substrate increases the adsorption amount of the carbon nanotubes and helps to uniformly adsorb the carbon nanotubes on the entire substrate. FIG. 4 shows SEM photographs of carbon nanotubes adsorbed on a pristine substrate without adsorbing APTES (left), adsorbing APTES on a substrate and adsorbing carbon nanotubes (right) Respectively. Referring to FIG. 4, it can be seen that the amount of adsorbed carbon nanotubes on the substrate and the uniformity of the adsorbed carbon nanotubes are increased.

상기 en-APTAS는 공기 중의 NO 가스가 탄소나노튜브 위에 흡착되도록 도와 NO 가스에 대한 반응도를 높이는 역할을 한다. 도 5 및 6에는 탄소나노튜브가 흡착된 기판 상에 en-APTAS을 흡착시킨 후, 그 기판을 XPS를 이용해 표면 분석한 결과가 도시되어 있다. 도 5 및 6을 살펴보면, 도 5에 나타나 있는 탄소(C) 피크를 통해 기판 상에 탄소나노튜브가 잘 흡착되어 있는 것을 확인할 수 있고, 도 6에 나타나있는 질소(N) 피크를 통해 기판 상에 아민 화합물인 en-APTAS가 잘 흡착되어 있는 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 7에는 en-APTAS 흡착시간에 따른 en-APTAS 흡착량을 나타내는 그래프가 도시되어 있고. 이를 통해 흡착시간을 조절함으로써 탄소나노튜브 위에 흡착되는 en-APTAS의 양을 정량적으로 조절할 수 있음을 알 수 있다.The en-APTAS serves to adsorb NO gas in the air on the carbon nanotubes, thereby enhancing the reactivity to the NO gas. FIGS. 5 and 6 show results of adsorbing en-APTAS on a substrate on which carbon nanotubes are adsorbed, and then analyzing the substrate using XPS. 5 and 6, it can be confirmed that carbon nanotubes are well adsorbed on the substrate through the carbon (C) peak shown in FIG. 5, and it is confirmed that the carbon nanotubes are adsorbed on the substrate through the nitrogen (N) It can be confirmed that the amine compound en-APTAS is well adsorbed. 7 is a graph showing the adsorption amount of en-APTAS according to the adsorption time of en-APTAS. It can be seen that the amount of en-APTAS adsorbed on the carbon nanotubes can be quantitatively controlled by adjusting the adsorption time.

한편, 상기 아미노 화합물은 점성이 있는(viscous) 용액형태로 되어 있다. 이러한 아미노 화합물의 흡착은, 용액 상태의 아미노 화합물에 그대로 기판을 침지하여 수행할 수 있고, 또는 상기 아미노 화합물의 점성을 낮추기 위하여 아미노 화합물을 에탄올에 분산시킨 용액에 기판을 침지하여 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 용액이 에탄올(ethanol)과 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란(N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, en-APTAS)으로 이루어 질 경우, 상기 에탄올은 en-APTAS의 50배 ~ 200배의 부피비로 포함될 수 있고, 더욱 바람직하게 상기 en-APTAS : 에탄올은 1 : 100의 부피비로 포함될 수 있으며, 상기 부피비율은 en-APTAS 이외의 다른 아미노 화합물의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. 상기 에탄올의 함량이 아미노 화합물 부피의 200배를 초과할 경우에는 NO 가스 흡착량 향상에 기여하기에 어려움이 발생할 수 있고, 반면 50배 미만일 경우에는 아미노 화합물의 분산이 이루어지지 않아 센서의 감도가 저하될 우려가 있다.On the other hand, the amino compound is in the form of a viscous solution. The adsorption of the amino compound can be carried out by immersing the substrate in an amino compound in a solution state as it is or by immersing the substrate in a solution in which an amino compound is dispersed in ethanol in order to lower the viscosity of the amino compound. For example, when the solution is composed of ethanol and N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane (en-APTAS) , The ethanol may be contained at a volume ratio of 50 to 200 times the en-APTAS, more preferably the en-APTAS: ethanol may be contained at a volume ratio of 1: 100, The same applies to the case of an amino compound. When the content of ethanol is more than 200 times the volume of the amino compound, it may be difficult to contribute to the improvement of the NO gas adsorption amount. On the other hand, when the content of ethanol is less than 50 times the dispersion of the amino compound, There is a concern.

또한, 상기 탄소나노튜브의 흡착은, 탄소나노튜브가 분산된 용액에 기판을 침지하여 수행할 수 있다. 상기 용액은 dichlorobenzene(DCB), ortho-dichlorobenzene(o-DCB), N-methyl-2-pyrrolidinone(NMP), hexamethylphosphoramide(HMPA), monochlorobenzene(MCB), N,Ndimethylformamide(DMF), dichloroethane(DCE), isopropyl alcohol(IPA), ethanol, chloroform 및 toluene으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 용매를 포함할 수 있다. 또한, 용액에 초음파를 조사함으로써 용액 중에 탄소나노튜브가 고르게 분산되도록 할 수 있다. 탄소나노튜브가 분산된 용액 중 탄소나노튜브의 농도는 0.01~0.50 ㎎/㎖ 일 수 있다. 상기 농도가 0.01 ㎎/㎖ 미만일 경우에는 흡착되는 탄소나노튜브의 양이 너무 적어 센서로서의 기능을 제대로 발휘할 수 없고, 반면 상기 농도가 0.50 ㎎/㎖를 초과할 경우에는 탄소나노튜브를 분산시키는데 시간이 오래 걸리며 센서의 감도가 저하되고 탄소 나노튜브가 필요 이상으로 소모하게 되어 제조원가 상승의 요인이 될 수 있다.The adsorption of the carbon nanotubes can be performed by immersing the substrate in a solution in which carbon nanotubes are dispersed. The solution was prepared by dissolving dichlorobenzene (DCB), ortho-dichlorobenzene (o-DCB), N-methyl-2-pyrrolidinone (NMP), hexamethylphosphoramide (HMPA), monochlorobenzene (MCB), N, Ndimethylformamide isopropyl alcohol (IPA), ethanol, chloroform, and toluene. Further, by irradiating the solution with ultrasonic waves, the carbon nanotubes can be dispersed evenly in the solution. The concentration of the carbon nanotubes in the solution in which the carbon nanotubes are dispersed may be 0.01-0.50 mg / ml. When the concentration is less than 0.01 mg / ml, the amount of adsorbed carbon nanotubes is too small to sufficiently function as a sensor. On the other hand, when the concentration exceeds 0.5 mg / ml, time for dispersing the carbon nanotubes The sensitivity of the sensor is decreased and the carbon nanotube is consumed more than necessary, which may cause a rise in manufacturing cost.

상기 아미노 화합물 또는 아미노 화합물이 분산된 용액에 기판을 침지함에 있어서, 1회 침지시 2분 ~ 12분 동안 침지할 수 있고, 이를 1~15회 반복할 수 있다. 또한, 탄소나노튜브가 분산된 용액에 기판을 침지함에 있어서는, 1회 침지시 5~100초 동안 분산 용액에 침지할 수 있으며, 이를 1~15 회 반복할 수 있다. 침지 시간이 짧거나 침지회수가 적은 경우에는 흡착되는 양이 각각의 효과를 제대로 발휘할 수 없고, 침지 시간이 길거나 침지 회수가 많은 경우에는 공정시간이 길어져 생산성이 저하될 수 있다. 침지 시간과 침지회수를 적절히 조절하여 최적의 조건을 확보할 수 있다.When the substrate is immersed in a solution in which the amino compound or amino compound is dispersed, the substrate may be immersed for 2 to 12 minutes at one time of immersion, and may be repeated at 1 to 15 times. When the substrate is immersed in a solution in which carbon nanotubes are dispersed, the substrate can be immersed in the dispersion solution for 5 to 100 seconds at one time of immersion, and can be repeated 1 to 15 times. If the immersion time is short or the immersion time is small, the amount of the adsorbed substance can not exhibit the respective effects properly. If the immersion time is long or the immersion time is long, the process time may become long and the productivity may be decreased. The optimum conditions can be secured by suitably adjusting the immersion time and the number of times of immersion.

(c) 감지물질이 흡착된 기판을 이용하여 가스센서를 제조하는 단계(c) fabricating a gas sensor using the substrate on which the sensing material is adsorbed

도 8은 감지물질이 흡착된 기판을 이용하여 가스센서를 제조하는 제조공정의 일 실시형태를 나타내는 모식도이며, 이를 이용하여 기판 상에 감지물질을 흡착시키는 단계 이후 단계들을 상세히 설명한다. FIG. 8 is a schematic view showing one embodiment of a manufacturing process for manufacturing a gas sensor using a substrate on which a sensing material is adsorbed, and the steps after the step of adsorbing a sensing material on a substrate using the same will be described in detail.

본 발명에 따른 가스센서의 제조방법은 상기 감지물질이 흡착된 기판을 열처리 하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 열처리는 50 ~ 100 ℃, 30분 ~ 2시간 동안 수행되는 것이 바람직하며, 상기 열처리에 의해 탄소나노튜브 상에 흡착된 아미노 화합물이 경화된다.The method of manufacturing a gas sensor according to the present invention may further include a step of heat-treating a substrate on which the sensing material is adsorbed. The heat treatment is preferably performed at 50 to 100 ° C for 30 minutes to 2 hours, and the amino compound adsorbed on the carbon nanotubes is cured by the heat treatment.

이어서, 상기 열처리 단계를 거친 상기 기판 상에 전극이 형성될 수 있다. 상기 전극은 소스 전극 및 드레인 전극일 수 있으며, 상기 전극의 재질로서는 금(Au), 은(Ag), 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 및 백금(Pt) 중 적어도 어느 하나의 금속이 사용될 수 있다. 상기 전극을 형성하는 공정은 통상의 포토리소그래피 공정에 따라 형성될 수 있다. 예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 열처리단계를 거친 기판 상에 포토리소그래피(photo-lithography), 현상(developing), 금속 증착(deposition), 리프트-오프(lift-off) 공정을 이용하여 전극을 생성할 수 있다.Then, an electrode may be formed on the substrate after the heat treatment step. The electrode may be a source electrode and a drain electrode. The electrode may be made of gold (Au), silver (Ag), chromium (Cr), tantalum (Ta), titanium (Ti), copper (Cu) ), Molybdenum (Mo), tungsten (W), nickel (Ni), palladium (Pd), and platinum (Pt) The process of forming the electrode may be performed according to a conventional photolithography process. For example, as shown in FIG. 8, an electrode is formed on the substrate through the heat treatment step using photolithography, developing, metal deposition, and lift-off processes. Can be generated.

이어서, 상기 소스전극과 드레인전극 사이에 탄소나노튜브 네트워크 채널을 형성하기 위하여 다시 포토래지스트 패터닝이 수행될 수 있으며, 상기 포토래지스트 패터닝은 포토리소그래피(photo-lithography) 및 현상(developing)을 통해 수행될 수 있다.Next, photolithographic patterning may be performed again to form a carbon nanotube network channel between the source electrode and the drain electrode. The photolithographic patterning may be performed by photo-lithography and developing .

이어서, 상기 포토래지스트 패터닝이 수행된 기판을 산소 플라즈마(O2 plasma)를 이용하여 건식 식각(dry etching)함으로써 채널 이외의 영역에 존재하는 탄소나노튜브를 제거하고, 이후 포토레지스트를 제거함으로써 일산화질소를 선택적으로 감지하는 가스센서를 제조할 수 있다. 도 9에는 상기 건식식각 과정에서 산소 플라즈마를 발생시키는 전력에 따라 탄소나노튜브가 식각되는 정도를 비교하여 나타낸 AFM 사진을 도시되어 있다. 도 9를 살펴보면, 80W에서 가장 높은 식각률을 보였고, 이 결과를 토대로 본 실시예에서는 80W에서 O2 플라즈마 식각을 진행하였다.Subsequently, the substrate on which the photoresist patterning has been performed is dry-etched using oxygen plasma (O 2 plasma) to remove carbon nanotubes existing in regions other than the channel, A gas sensor for selectively sensing nitrogen can be manufactured. FIG. 9 shows an AFM photograph showing the degree of etching of carbon nanotubes according to electric power for generating oxygen plasma in the dry etching process. Referring to FIG. 9, the highest etching rate was observed at 80 W, and the O 2 plasma etching was performed at 80 W in this embodiment.

이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

실시예Example

실리콘 기판 상에 실리콘 산화물 절연막(SiO2)이 형성된 SiO2/Si 기판을 마련한다.A SiO 2 / Si substrate on which a silicon oxide insulating film (SiO 2 ) is formed is provided on a silicon substrate.

단일벽 탄소나노튜브를 다이클로로벤젠(dichlorobenzene; DCB)에 투입한 후, 초음파를 이용하여 단일벽 탄소나노튜브가 균일하게 분산된 용액을 마련한다. 분산 용액 중 단일벽 탄소나노튜브의 농도는 0.02㎎/㎖ 이었다.Single-walled carbon nanotubes are introduced into dichlorobenzene (DCB), and a solution in which single-walled carbon nanotubes are uniformly dispersed is prepared using ultrasonic waves. The concentration of single-walled carbon nanotubes in the dispersion solution was 0.02 mg / ml.

APTES 0.01㎖ 및 en-APTAS 0.01㎖를 각각 에탄올 1㎖에 투입한 후, 초음파를 이용하여 상기 APTES 및 en-APTAS가 각각 균일하게 분산된 용액을 마련한다.0.01 ml of APTES and 0.01 ml of en-APTAS are added to 1 ml of ethanol, respectively, and then a solution in which the APTES and en-APTAS are uniformly dispersed is prepared using ultrasonic waves.

이후, 상기 절연막이 형성된 상기 기판을 APTES가 분산된 용액에 10분간 침지(dipping)하고, 단일벽 탄소나노튜브가 분산된 용액에 50초 침지한 후, en-APTAS가 분산된 용액에 8분간 침지하여 기판 상에 APTES, 탄소나노튜브 및 en-APTAS가 순차적으로 흡착되도록 한다.Then, the substrate on which the insulating film was formed was immersed in a solution in which APTES was dispersed for 10 minutes, immersed in a solution in which single-walled carbon nanotubes were dispersed for 50 seconds, immersed in a solution in which en-APTAS was dispersed for 8 minutes Thereby allowing APTES, carbon nanotubes, and en-APTAS to be successively adsorbed on the substrate.

상기 APTES, 탄소나노튜브 및 en-APTAS가 흡착된 기판을 60℃에서 1시간 동안 열처리한다.The substrate on which APTES, carbon nanotubes and en-APTAS are adsorbed is heat-treated at 60 ° C for 1 hour.

이후, 통상의 포토리소그래피, 현상, 금속증착 및 리프트-오프 공정을 이용하여 상기 APTES, 탄소나노튜브 및 en-APTAS가 흡착된 기판 소스 전극과 드레인 전극을 형성한다. 상기 소스전극 및 드레인 전극에 사용된 금속은 금(Au)/티탄(Ti)이었다.Subsequently, a substrate source electrode and a drain electrode on which APTES, carbon nanotubes, and en-APTAS are adsorbed are formed using conventional photolithography, development, metal deposition, and lift-off processes. The metal used for the source electrode and the drain electrode was gold (Au) / titanium (Ti).

다음으로, 상기 소스전극과 드레인 전극 사이에 탄소나노튜브 채널을 형성하기 위해 다시 포토리소그래피 및 현상 공정을 수행하여 포토레지스트를 패터닝하고, 이어서 80W의 전력에서 O2 플라즈마를 이용하여 건식 식각한다. 그리고 나서, 상기 포토레지스트를 제거하여 가스센서를 제작하였다.Next, a photolithography and a development process are performed again to form a carbon nanotube channel between the source electrode and the drain electrode, patterning the photoresist, and then dry etching using O 2 plasma at a power of 80 W. Then, the photoresist was removed to prepare a gas sensor.

비교예Comparative Example

Al2O3 기판을 마련한 후, 그 위에 전극(Au)을 형성한다. 그 후 화학증착기법(Chemical Vapour Deposition)을 이용하여 주석산화물(SnO2)을 기판 위에 합성시킨다.After an Al 2 O 3 substrate is provided, an electrode (Au) is formed thereon. Then tin oxide (SnO 2 ) is synthesized on the substrate by chemical vapor deposition (CVD).

N-[3-(트리메톡시실리)프로필]에틸렌다이아민(N-[3-(trimethoxysily)propyl]ethylenediamine) 0.01㎖을 에탄올(ethanol) 1㎖에 투입한 후, 자기 교반기(magnetic stirrer)를 이용하여 6시간 동안 휘저어 N-[3-(트리메톡시실리)프로필]에틸렌다이아민이 균일하게 분산된 용액을 마련한다.0.01 ml of N- [3- (trimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine (N- [3- (trimethoxysyl) propyl] ethylenediamine) was added to 1 ml of ethanol and the mixture was stirred with a magnetic stirrer And stirred for 6 hours to prepare a solution in which N- [3- (trimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine is uniformly dispersed.

상기 주석산화물이 형성된 상기 기판을 N-[3-(트리메톡시실리)프로필]에틸렌다이아민이 분산된 용액에 10분간 침지(dipping)하여 기판 상에 N-[3-(트리메톡시실리)프로필]에틸렌다이아민이 흡착되도록 한다.The substrate on which the tin oxide was formed was dipped in a solution of N- [3- (trimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine dispersed for 10 minutes to form N- [3- (trimethoxysilyl) propyl] ethylene So that the diamine is adsorbed.

그리고 나서, 상기 N-[3-(트리메톡시실리)프로필]에틸렌다이아민이 흡착된 기판을 60℃에서 2시간 동안 열처리하여 가스센서를 제작한다.Then, the substrate on which the N- [3- (trimethoxysilyl) propyl] ethylene diamine is adsorbed is heat-treated at 60 ° C for 2 hours to prepare a gas sensor.

가스센서의 특성분석Characteristic analysis of gas sensor

상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 가스센서를 소스미터(keithley 2400)에 연결한 다음, 일산화질소(NO) 가스를 유량조절기(mass flow controller)를 이용하여 흘려주고 일정한 직류전원의 인가와 동시에 감지체에 흐르는 저항변화를 측정하였다. The gas sensor manufactured according to the above-described embodiment and comparative example was connected to a source meter (keithley 2400), and nitrogen monoxide (NO) gas was flowed using a mass flow controller, and simultaneously with the application of a constant DC power The resistance change in the sensing body was measured.

모든 측정은 상온에서 실시하였다. NO가스에 대한 센서의 반응도(response)는 하기 식 (1)으로 평가하였고, 그 결과를 하기의 표 1에 나타내었다. 이때, 상기 반응도 측정은 2ppm의 가스농도에서 실시되었다.All measurements were made at room temperature. The response of the sensor to NO gas was evaluated by the following equation (1), and the results are shown in Table 1 below. At this time, the reactivity measurement was carried out at a gas concentration of 2 ppm.

Response(%) = (ΔR / R ) × 100 …(1)Response (%) = (? R / R) x 100 ... (One)

상기 식 (1)에서, 상기 R은 반응가스가 없는 경우 초기의 저항값, ΔR는 반응가스가 있는 경우의 저항값에서 상기 R을 뺀 값을 나타낸다.In the formula (1), R represents an initial resistance value in the absence of a reactive gas, and? R represents a value obtained by subtracting the R from a resistance value in the presence of a reactive gas.

실시예Example 비교예Comparative Example 반응도(%)Response (%) 13.29%13.29% 6%6%

상기 표 1을 살펴보면, 본 발명에 따라 감지물질로서 탄소나노튜브와 아민 화합물을 감지물질로 사용한 가스센서의 경우, SnO2와 아민 화합물을 감지물질로 사용하는 비교예의 가스센서에 비하여 반응도가 현저히 향상되었음을 확인할 수 있다.As shown in Table 1, in the case of a gas sensor using carbon nanotubes and an amine compound as sensing materials as a sensing material, the sensitivity of the gas sensor is significantly improved as compared with the gas sensor of the comparative example using SnO 2 and an amine compound as sensing materials .

도 10에는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 가스센서에 2ppm의 일산화질소(NO) 가스를 적용한 경우, 시간에 따라 측정한 저항값을 나타내는 그래프가 도시되어 있다. 도 10을 살펴보면, 2ppm의 매우 낮은 농도에서도 NO 가스감지가 가능하며, 시간에 따른 저항값의 특성이 안정적이고 반복적인 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.10 is a graph showing resistance values measured over time when 2 ppm of NO gas is applied to a gas sensor manufactured according to an embodiment of the present invention. 10, NO gas can be detected even at a very low concentration of 2 ppm, and it is confirmed that the characteristic of the resistance value with time is stable and repetitive.

이상, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (15)

기판 상에 적어도 하나의 가스감지영역을 포함하는 가스센서로서,
상기 가스감지영역은 아미노 화합물 및 탄소나노튜브를 포함하되,
상기 가스감지영역이 상기 기판상에 형성된 APTES을 포함하는 층(이하, "APTES층"이라 함), 상기 APTES층 상에 형성된 탄소나노튜브층 및 상기 탄소나노튜브층 상에 형성된 en-APTAS을 포함하는 층(이하, "en-APTAS층"이라 함)을 포함하는 것을 특징으로 하는 일산화질소를 선택적으로 감지하는 가스센서.
A gas sensor comprising at least one gas sensing area on a substrate,
Wherein the gas sensing region comprises an amino compound and a carbon nanotube,
APTES layer formed on the substrate, the carbon nanotube layer formed on the APTES layer, and the en-APTAS formed on the carbon nanotube layer. (Hereinafter referred to as "en-APTAS layer").
제1항에 있어서,
상기 기판은 실리콘 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 일산화질소를 선택적으로 감지하는 가스센서.
The method according to claim 1,
Characterized in that the substrate comprises a silicon substrate.
제1항에 있어서,
상기 기판은 실리콘 산화막이 표면에 형성된 실리콘 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 일산화질소를 선택적으로 감지하는 가스센서.
The method according to claim 1,
Wherein the substrate comprises a silicon substrate having a silicon oxide film formed on the surface thereof.
제1항에 있어서,
상기 아미노 화합물은 아미노 실란을 포함하는 것을 특징으로 하는 일산화질소를 선택적으로 감지하는 가스센서.
The method according to claim 1,
Characterized in that the amino compound comprises aminosilane.
제4항에 있어서,
상기 아미노 실란은 3-아미노프로필트리에톡시실란(3-Aminopropyltriethoxysilane, APTES), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란(N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, en-APTAS), 3-메르캅토프로필트리메톡시실란(3-Mercaptopropyltrimethoxysilane) 및 (N,N-디메틸아미노프로필)트리메톡시실란((N,N-Dimethylaminopropyl)trimethoxysilane)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상인 것을 특징으로 하는 일산화질소를 선택적으로 감지하는 가스센서.
5. The method of claim 4,
The aminosilane may be selected from the group consisting of 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES), N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (N, N-dimethylaminopropyl) trimethoxysilane), 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and (N, N-dimethylaminopropyl) trimethoxysilane. Or two or more gas sensors.
제1항에 있어서,
상기 가스감지영역은 복수개의 층으로 구성되고,
상기 복수개의 층은 상기 탄소나노튜브로 이루어진 층(이하, "탄소나노튜브층"이라 함)과, 상기 탄소나노튜브층의 상하층 중 적어도 하나의 층에 위치하는 아미노 실란을 포함하는 층(이하, "아미노실란층"이라 함)을 포함하는 것을 특징으로 하는 일산화질소를 선택적으로 감지하는 가스센서.
The method according to claim 1,
Wherein the gas sensing area comprises a plurality of layers,
(Hereinafter referred to as " carbon nanotube layer ") and a layer containing aminosilane in at least one of the upper and lower layers of the carbon nanotube layer (hereinafter referred to as " , "Aminosilane layer"). ≪ / RTI >
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 탄소나노튜브는 단일벽 탄소나노튜브(SWCNT, single-walled carbon nanotube)을 포함하는 것을 특징으로 하는 일산화질소를 선택적으로 감지하는 가스센서.
The method according to claim 1,
Wherein the carbon nanotube comprises a single-walled carbon nanotube (SWCNT).
기판 상에 탄소나노튜브를 흡착시키는 단계를 포함하는 가스센서의 제조방법으로서,
상기 탄소나노튜브를 흡착하기 전후 단계 중 적어도 하나의 단계에 아미노 화합물을 흡착시키는 단계를 더 포함하며,
상기 기판 상에 APTES을 흡착시키는 단계,
상기 APTES가 흡착된 기판 상에 탄소나노튜브를 흡착시키는 단계,
상기 탄소나노튜브가 흡착된 기판 상에 en-APTAS를 흡착시키는 단계를 포함하는 일산화질소를 선택적으로 감지하는 가스센서의 제조방법.
A method of manufacturing a gas sensor, comprising: adsorbing carbon nanotubes on a substrate,
And adsorbing the amino compound to at least one of the steps before and after adsorbing the carbon nanotube,
Adsorbing APTES on the substrate,
Adsorbing carbon nanotubes on the APTES adsorbed substrate,
And adsorbing en-APTAS on the substrate on which the carbon nanotubes are adsorbed.
제9항에 있어서,
상기 기판은 O2 플라즈마 전처리 단계를 거친 기판인 것을 특징으로 하는 일산화질소를 선택적으로 감지하는 가스센서의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the substrate is a substrate subjected to an O 2 plasma pretreatment step.
제9항에 있어서,
상기 아미노 화합물은 아미노 실란을 포함하는 것을 특징으로 하는 일산화질소를 선택적으로 감지하는 가스센서의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the amino compound comprises aminosilane. ≪ RTI ID = 0.0 > 21. < / RTI >
제11항에 있어서,
상기 아미노 실란은 3-아미노프로필트리에톡시실란(3-Aminopropyltriethoxysilane, APTES), N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란(N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, en-APTAS), 3-메르캅토프로필트리메톡시실란(3-Mercaptopropyltrimethoxysilane) 및 (N,N-디메틸아미노프로필)트리메톡시실란((N,N-Dimethylaminopropyl)trimethoxysilane)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 둘 이상인 것을 특징으로 하는 일산화질소를 선택적으로 감지하는 가스센서의 제조방법.
12. The method of claim 11,
The aminosilane may be selected from the group consisting of 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES), N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (N, N-dimethylaminopropyl) trimethoxysilane), 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and (N, N-dimethylaminopropyl) trimethoxysilane. Or two or more of the nitrogen monoxide and the nitrogen monoxide.
삭제delete 제9항에 있어서,
상기 탄소나노튜브 및 아미노 화합물을 흡착시키는 단계가 완료된 기판을 열처리하는 단계를 더 포함하는 일산화질소를 선택적으로 감지하는 가스센서의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Further comprising the step of heat treating the substrate on which the step of adsorbing the carbon nanotube and the amino compound is completed.
제14항에 있어서,
상기 열처리는 50 ~ 100℃에서 30분 ~ 2시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 가스센서의 제조방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the heat treatment is performed at 50 to 100 DEG C for 30 minutes to 2 hours.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102139802B1 (en) 2019-02-01 2020-07-30 광운대학교 산학협력단 High Performance Gas Sensor Capable of Sensing Nitric Oxide at Parts-Per-Billion Level and Fabrication Method by Solution Process
KR20220083379A (en) 2020-12-11 2022-06-20 한국과학기술연구원 Gas sensor, method for fabricating the gas sensor, and in vitro diagnostics device including the gas sensor and method for fabricating the in vitro diagnostics device
KR20230155035A (en) 2022-05-02 2023-11-10 한국수자원공사 Water Treatment Apparatus With Gas Leak Detection and Gas Leak Dection Method
KR20230159729A (en) 2022-05-12 2023-11-22 한국수자원공사 Ultrapure Water Treatment Apparatus and Water Treatment Method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110068297A (en) * 2009-12-16 2011-06-22 충남대학교산학협력단 Gas sensor using porous nano-fiber containing electrically conductive carbon material and manufacturing method thereof
KR20120103911A (en) 2011-03-11 2012-09-20 부산대학교 산학협력단 Biosensor for detecting nitric oxide and preparation method thereof
KR20150030827A (en) * 2013-09-12 2015-03-23 한국과학기술연구원 fabricating method of carbon nanotube sensor and carbon nanotube sensor fabricated thereby

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110068297A (en) * 2009-12-16 2011-06-22 충남대학교산학협력단 Gas sensor using porous nano-fiber containing electrically conductive carbon material and manufacturing method thereof
KR20120103911A (en) 2011-03-11 2012-09-20 부산대학교 산학협력단 Biosensor for detecting nitric oxide and preparation method thereof
KR20150030827A (en) * 2013-09-12 2015-03-23 한국과학기술연구원 fabricating method of carbon nanotube sensor and carbon nanotube sensor fabricated thereby

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Jingqing Zhang et al. Journal of the American Chemical Society. 2011, Vol. 133, pp. 567-581.(2010.12.13.) *
Thu Hong Tran et al. Sensors and Actuators B. 2008, Vol. 129, pp. 67-71.(2007.08.02.) *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102139802B1 (en) 2019-02-01 2020-07-30 광운대학교 산학협력단 High Performance Gas Sensor Capable of Sensing Nitric Oxide at Parts-Per-Billion Level and Fabrication Method by Solution Process
KR20220083379A (en) 2020-12-11 2022-06-20 한국과학기술연구원 Gas sensor, method for fabricating the gas sensor, and in vitro diagnostics device including the gas sensor and method for fabricating the in vitro diagnostics device
KR20230155035A (en) 2022-05-02 2023-11-10 한국수자원공사 Water Treatment Apparatus With Gas Leak Detection and Gas Leak Dection Method
KR20230159729A (en) 2022-05-12 2023-11-22 한국수자원공사 Ultrapure Water Treatment Apparatus and Water Treatment Method

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