KR20120042236A - Apparatus and method for detecting gas - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 검출 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 나노선을 이용하여 가스를 검출하는 장치, 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a detection apparatus, and more particularly, to an apparatus and method for detecting a gas using nanowires.
1차원(1D) 나노선 전계 효과 트랜지스터(Field effect transistor)가 가스 환경에 노출됐을 때, 나노선의 표면에서의 물질 교환과 그에 상응하는 나노선의 전기적, 물성적 변화가 많은 논문과 과제 수행 과정에서 보고되고 있다. When a 1D (1D) nanowire field effect transistor is exposed to a gaseous environment, it is reported in the paper and in the course of performance that there are many material exchanges and corresponding electrical and physical changes of nanowires on the surface of the nanowire. It is becoming.
나노선 전계 효과 트랜지스터(Field effect transistor)는 나노선을 채널로, 금속 전극을 소스(source)와 드레인(drain)으로 Si/SiO2 기판 위에 구현한 트랜지스터 소자로서, 현재 나노선 전계 효과 트랜지스터를 가스 센싱 소자로서 사용하는 시도가 늘어가고 있다.A field effect transistor is a transistor device that implements a nanowire as a channel and a metal electrode as a source and a drain on a Si / SiO 2 substrate. Attempts to use as sensing elements are increasing.
이러한 가스 센싱 소자에서는 나노선 전계 효과 트랜지스터의 나노선에 가스(gas)가 흡착되면서 캐리어 밀도(carrier density)가 변화하는 것을 나노선의 저항 변화로 측정하여 가스 센싱(gas sensing) 효과를 관찰하고 있다. In such a gas sensing device, a gas sensing effect is observed by measuring a change in carrier density as a carrier density changes as gas is adsorbed on a nanowire of a nanowire field effect transistor.
그런데, 이런 측정 과정에서는 나노선과 전극 사이에 존재하는 접촉(contact) 저항에 따라서 센싱(sensing) 특성을 관찰한 결과가 좌우될 수 있기 때문에, 보다 신뢰성있는 측정을 위해서 직접 캐리어 밀도(carrier density)가 변화되는 것을 측정하여 가스 센싱(gas sensing)효과를 관찰하는 것이 필요하다.However, in the measurement process, the result of observing the sensing characteristic may depend on the contact resistance between the nanowire and the electrode, so that the direct carrier density is increased for more reliable measurement. It is necessary to observe the gas sensing effect by measuring the change.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 나노선과 전극 사이에 존재하는 접촉 저항의 영향을 받지 않고 효과적으로 가스 센싱을 수행할 수 있는 나노선을 이용한 가스 검출 장치, 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, a gas detection apparatus using a nano-wire, and method that can effectively perform gas sensing without being affected by the contact resistance existing between the nano-wire and the electrode, It aims to provide.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 가스 검출 장치는 전류 인가부, 자계 인가부, 전압 측정부, 및 가스 검출부를 포함한다. 전류 인가부는 나노선에 전류를 인가하고, 자계 인가부는 전류의 방향과 수직 방향 성분의 자계를 나노선에 인가하고, 전압 측정부는 나노선 상에서 전류 및 자계 방향과 각각 수직인 방향의 전압을 측정하며, 가스 검출부는 측정된 전압값을 이용하여 나노선에 접촉하는 가스를 검출한다.In order to achieve the above object, the gas detection apparatus according to the present invention includes a current applying unit, a magnetic field applying unit, a voltage measuring unit, and a gas detector. The current applying unit applies a current to the nanowires, the magnetic field applying unit applies a magnetic field of a component perpendicular to the direction of the current to the nanowires, and the voltage measuring unit measures a voltage in a direction perpendicular to the current and the magnetic field directions on the nanowires, respectively. The gas detector detects a gas in contact with the nanowire using the measured voltage value.
이와 같이, 나노선을 이용한 가스 검출에 있어서, 홀 효과를 이용함으로써, 나노선과 전극 사이에 존재하는 접촉 저항의 영향을 받지 않고 효과적으로 가스 센싱을 수행할 수 있게 된다. As described above, in the gas detection using the nanowires, by using the Hall effect, gas sensing can be effectively performed without being affected by the contact resistance existing between the nanowires and the electrodes.
이때, 가스 검출부는 측정된 전압값을 이용하여 나노선의 대전 입자 밀도(charge carrier density)를 산출함으로써 가스의 검출을 수행할 수 있다.In this case, the gas detector may perform gas detection by calculating a charge carrier density of the nanowire using the measured voltage value.
또한, 전압 측정부는 자계를 인가하기 전에 측정되는 전압을 상쇄시키기 위한 가변 저항을 포함할 수 있다. 이와 같이 가변 저항을 이용함으로써, 전압 측정 방향과 전극의 배열 방향이 일치하지 않는 경우 발생할 수 있는 나노선 자체의 저항에 의한 전압 성분을 배제할 수 있게 된다.In addition, the voltage measuring unit may include a variable resistor to cancel the voltage measured before applying the magnetic field. By using the variable resistor as described above, it is possible to exclude the voltage component due to the resistance of the nanowire itself, which may occur when the direction of the voltage measurement and the arrangement of the electrodes do not coincide.
또한, 가스 검출 장치는 나노선의 두께보다 작은 간극을 가지며 나노선과 교차하는 복수의 전극을 포함하며, 전류 인가부는 간극이 나노선 상에 위치하지 않는 전극들 사이에서 전류를 인가하고, 전압 측정부는 전류가 인가되는 전극들 사이에 위치하고 전극의 간극이 나노선 상에 위치하는 전극의 양단에서 전압을 측정할 수 있다.In addition, the gas detection apparatus includes a plurality of electrodes having a gap smaller than the thickness of the nanowire and intersect the nanowire, the current applying unit applies a current between the electrodes where the gap is not located on the nanowire, the voltage measuring unit The voltage may be measured at both ends of the electrode in which the electrode is disposed between the electrodes to which the gap is positioned on the nanowire.
또한, 가스 검출 장치는 나노선의 하측에서 나노선과 교차하는 하부 전극 및 나노선의 상측에서 나노선과 교차하는 복수의 상부 전극을 포함하며, 전류 인가부는 상부 전극들 사이에서 전류를 인가하고, 전압 측정부는 전류가 인가되는 전극들 사이에 위치하는 상부 전극과 하부 전극 사이에서 전압을 측정할 수 있다.In addition, the gas detection apparatus includes a lower electrode crossing the nanowire at the lower side of the nanowire and a plurality of upper electrodes crossing the nanowire at the upper side of the nanowire, the current applying unit applies a current between the upper electrodes, and the voltage measuring unit The voltage may be measured between the upper electrode and the lower electrode positioned between the electrodes to which is applied.
아울러, 상기 장치를 방법의 형태로 구현한 발명이 개시된다.In addition, an invention embodying the apparatus in the form of a method is disclosed.
본 발명에 의하면, 홀 효과를 이용함으로써 나노선과 전극 사이에 존재하는 접촉 저항의 영향을 받지 않고 효과적으로 나노선을 이용한 가스 센싱을 수행할 수 있게 된다.According to the present invention, by using the Hall effect, it is possible to effectively perform gas sensing using the nanowires without being affected by the contact resistance existing between the nanowires and the electrodes.
도 1은 본 발명에 따른 가스 검출 장치의 일 실시예의 개략적인 블록도.
도 2는 도 1의 가스 검출 장치를 실제 구현한 예의 도면.
도 3은 도 1의 가스 검출 장치를 실제 구현한 다른 예의 도면.
도 4는 도 1의 가스 검출 장치를 실제 구현한 또 다른 예의 도면.
도 5는 홀전압 측정 전극이 정확히 맞은편에 있지 않을 때 발생하는 전압 강하를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 가스 검출 방법의 일 실시예를 수행하기 위한 개략적인 흐름도.
도 7은 홀전압을 측정하여 나노선의 대전 입자 밀도를 산출하는 과정을 설명하기 위한 개략적인 도면.1 is a schematic block diagram of one embodiment of a gas detection apparatus according to the present invention;
FIG. 2 is a diagram of an example of actual implementation of the gas detection device of FIG. 1. FIG.
3 is a diagram of another example of actual implementation of the gas detection device of FIG.
4 is a diagram of another example of actual implementation of the gas detection device of FIG.
5 is a diagram for explaining a voltage drop occurring when the hall voltage measuring electrode is not exactly opposite.
6 is a schematic flowchart for carrying out an embodiment of a gas detection method according to the invention.
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a process of calculating a charged particle density of a nanowire by measuring a hole voltage; FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 가스 검출 장치의 일 실시예의 개략적인 블록도이다.1 is a schematic block diagram of an embodiment of a gas detection apparatus according to the present invention.
도 1에서, 가스 검출 장치(100)는 전류 인가부(110), 자계 인가부(120), 전압 측정부(130), 및 가스 검출부(140)를 포함한다. In FIG. 1, the
전계 인가부(110)는 나노선에 전류를 인가하고, 자계 인가부(120)는 전류의 방향과 수직 방향 성분의 자계를 나노선에 인가한다.The electric
전압 측정부(130)는 나노선 상에서 전류 및 자계 방향과 각각 수직인 방향의 전압을 측정한다. 이때, 전압 측정부(130)는 자계를 인가하기 전에 측정되는 전압을 상쇄시키기 위한 가변 저항(132)을 포함할 수 있다. The
이와 같이 가변 저항(132)을 이용함으로써, 전압 측정 방향과 전극의 배열 방향이 일치하지 않는 경우 발생할 수 있는 나노선 자체의 저항에 의한 전압 성분을 배제할 수 있게 된다.By using the variable resistor 132 as described above, it is possible to exclude the voltage component due to the resistance of the nanowire itself, which may occur when the voltage measuring direction and the arrangement direction of the electrodes do not coincide.
가스 검출부(140)는 측정된 전압값을 이용하여 나노선에 접촉하는 가스를 검출한다. 이때, 가스 검출부(140)는 측정된 전압값을 이용하여 나노선의 대전 입자 밀도를 산출함으로써 가스의 검출을 수행한다.The
이와 같이, 나노선을 이용한 가스 검출에 있어서 홀 효과를 이용함으로써, 나노선과 전극 사이에 존재하는 접촉 저항의 영향을 받지 않고 효과적으로 가스 센싱을 수행할 수 있게 된다.As such, by using the Hall effect in gas detection using nanowires, gas sensing can be effectively performed without being affected by contact resistance between the nanowires and the electrodes.
도 2는 도 1의 가스 검출 장치를 실제 구현한 예의 도면이다. FIG. 2 is a diagram of an example in which the gas detection apparatus of FIG. 1 is actually implemented.
도 2에서와 같이 나노선 시료를 기판상에 위치시키고 나노선 양쪽에 전극을 증착한 후 홀(Hall)전압을 측정할 수 있는 전극을 나노선 두께 방향으로 위치시킨다. As shown in FIG. 2, the nanowire sample is placed on the substrate, and the electrode is deposited on both sides of the nanowire, and then the electrode capable of measuring a Hall voltage is positioned in the nanowire thickness direction.
다음으로, 나노선의 홀전압(Hall voltage)을 측정하기 위해 도 2에서와 같이 나노선과 전극을 위치시킨 기판을 영구 자석이나 전자석을 이용하여 생성시킨 자계 내에 위치시킨다. Next, in order to measure the Hall voltage of the nanowires, as shown in FIG. 2, the substrate on which the nanowires and the electrodes are positioned is placed in a magnetic field generated using a permanent magnet or an electromagnet.
나노선 시료 길이 방향 양쪽의 전극에 일반적인 전류 소스 기기를 이용하여 원하는 전류를 인가한 후 도 2에서와 같이 위치시킨 홀(Hall)전압 측정 전극에서 일반적인 전압 측정 장치를 이용하여 생성된 홀 전압(Hall voltage)을 측정한다. Hall voltage generated using a general voltage measuring device in a Hall voltage measuring electrode positioned as shown in FIG. 2 after applying a desired current to the electrodes on both sides of the nanowire sample using a general current source device. measure the voltage).
또한, 가스 검출 장치(100)는 나노선의 두께보다 작은 간극을 가지며 나노선과 교차하는 복수의 전극을 포함할 수 있다. 이때, 전류 인가부(110)는 간극이 나노선 상에 위치하지 않는 전극들 사이에서 전류를 인가하고, 전압 측정부(130)는 전류가 인가되는 전극들 사이에 위치하고 전극의 간극이 나노선 상에 위치하는 전극의 양단에서 전압을 측정할 수 있다.In addition, the
도 3은 도 1의 가스 검출 장치를 실제 구현한 다른 예의 도면이다. 3 is a diagram of another example of an actual implementation of the gas detection apparatus of FIG. 1.
도 3은 나노선과 같이 두께가 매우 작아 정확하게 패턴을 하기 어려운 시료에 홀(Hall)전압을 측정하기 위한 나노선 패턴을 제안한 것으로서, 나노선 두께보다 작은 길이로 간격이 나 있는 전극 패턴의 반복 패턴으로 각각의 패턴은 나노선의 두께(d)만큼 옆으로 이동을 시킨 것이다.3 is a nanowire pattern for measuring a Hall voltage on a sample having a very small thickness, such as a nanowire, which is difficult to accurately pattern, and is a repetitive pattern of an electrode pattern having a length smaller than the nanowire thickness. Each pattern is moved to the side by the thickness (d) of the nanowires.
도 3의 구조를 제작하기 위해서는 먼저, 나노선에 좁은 간격을 가진 금속 전극을 나노선과 일부 겹치도록 증착시킨다. 이때의 좁은 간격은 나노선의 굵기보다 작은 간격을 의미한다. To fabricate the structure of FIG. 3, first, a metal electrode having a narrow gap on the nanowire is deposited to partially overlap the nanowire. In this case, the narrow interval means a smaller interval than the thickness of the nanowires.
금속 전극은 복수개를 함께 증착하는데, 각 전극 간격의 위치는 나노선의 굵기만큼씩 전극의 길이 방향으로 차이가 나도록 한다.A plurality of metal electrodes are deposited together, and the position of each electrode gap is varied in the length direction of the electrode by the thickness of the nanowire.
간격이 나노선에 위치하지 않은 금속 전극은 나노선으로 전류를 흘려주는 전극, 또는 일반적인 전류- 전압 특성을 얻기 위해 사용될 수 있고, 간격이 나노선에 위치하는 전극은 홀전압을 측정하기 위해 사용될 수 있다.Metal electrodes with gaps not located on the nanowires can be used to obtain current through the nanowires, or to obtain general current-voltage characteristics, and electrodes with gaps placed on the nanowires can be used to measure hole voltages. have.
또한, 가스 검출 장치(100)는 나노선의 하측에서 나노선과 교차하는 하부 전극 및 나노선의 상측에서 나노선과 교차하는 복수의 상부 전극을 포함할 수 있다.이때, 전류 인가부(110)는 상부 전극들 사이에서 전류를 인가하고, 전압 측정부(130)는 전류가 인가되는 전극들 사이에 위치하는 상부 전극과 하부 전극 사이에서 전압을 측정할 수 있다.In addition, the
도 4는 도 1의 가스 검출 장치를 실제 구현한 또 다른 예의 도면이다.4 is a diagram of another example of an actual implementation of the gas detection apparatus of FIG. 1.
도 4에서는 전극을 수직으로 쌓는 형태로 먼저 홀(Hall)전압을 측정하기 위한 전극1을 먼저 위치시킨 후 그 위에 나노선을 교차하게 위치시키고 나노선 위에 홀(Hall)전압을 측정하기 위한 전극들과 전류를 흘려주기 위한 전극들을 위치시킨다.In FIG. 4,
보다 상세히 설명하자면 먼저, 기판 위에 금속 전극1을 제작한 후 나노선을 도포하고, 나노선 확인 후 금속 전극 2a 내지 2d를 증착한다. 이 경우 금속 전극 2a 내지 2d로 4단자 측정하여 접촉 저항을 배제한 저항 측정이 가능하고, 금속 전극1과 금속 전극 2b, 2c로 홀효과가 측정 가능하다. In more detail, first, the
이때, 기하 오차(geometry error)를 해결하기 위해 금속 전극 2b, 2c 사이에 가변 저항을 달아 자기장을 인가하기 전에 측정전압을 0[V]로 맞춰 준다.At this time, in order to solve the geometry error, the measurement voltage is set to 0 [V] before applying a magnetic field by applying a variable resistor between the
도 5는 홀전압 측정 전극이 정확히 맞은편에 있지 않을 때 전압 강하를 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for describing a voltage drop when the hall voltage measuring electrode is not exactly opposite.
도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 홀효과를 측정하는 전극이 수직 방향으로 일치하지 않으면 홀효과에 의해 생긴 전압뿐만 아니라 시료 자체의 저항에 의한 전압 성분이 함께 측정되는 것을 확인할 수 있다.As can be seen in Figure 5, if the electrodes for measuring the Hall effect does not match in the vertical direction, it can be seen that not only the voltage caused by the Hall effect but also the voltage component due to the resistance of the sample itself.
그런데, 홀전압(Hall voltage)을 측정하는 전극이 나노선을 기준으로 정확하게 맞은편에 있어야 나노선의 저항 성분으로 인한 전압 강하 성분을 포함하지 않는 순수한 홀전압(Hall voltage)을 구할 수 있다. However, the electrode measuring the Hall voltage must be exactly opposite to the nanowire to obtain a pure Hall voltage that does not include a voltage drop component due to the resistance component of the nanowire.
순수한 홀전압의 측정을 위해 도 4에서와 같이, 나노선 두께 방향으로 위쪽에 전극 하나, 아래쪽에 전극 2개를 만든 후 전극 2개 사이에 가변저항을 연결하여 자계 안에 기판을 위치시키기 전에 가변 저항을 조절하여 위 전극과 아래 가변 저항 단자 사이에 전압을 0으로 만든 후 자계 안에 기판을 위치시켜 홀전압을 측정하는 방법을 이용할 수 있다.For the pure Hall voltage measurement, as shown in Fig. 4, before the substrate is placed in the magnetic field by making a single electrode at the top and two electrodes at the bottom in the direction of the nanowire thickness, connecting a variable resistor between the two electrodes. By adjusting the voltage to zero between the upper electrode and the lower variable resistance terminal and then place the substrate in the magnetic field to measure the Hall voltage.
도 6은 본 발명에 따른 가스 검출 방법을 수행하기 위한 개략적인 흐름도이다.6 is a schematic flowchart for performing a gas detection method according to the present invention.
본 발명에서는 홀효과(Hall effect)를 이용하여 홀전압(Hall voltage)을 측정하고, 이를 통한 대전 입자 밀도(charge carrier density)를 계산함으로써, 가스(Gas) 환경에서의 1차원 나노선의 가스 센싱(gas sensing)을 수행한다.In the present invention, by measuring the Hall voltage (Hall voltage) by using the Hall effect (Hall effect), by calculating the charge carrier density (charge carrier density) through this, the gas sensing of the one-dimensional nanowire in the gas (Gas) environment ( gas sensing).
이를 위해 도 6에서는 먼저, 나노선에 전류를 인가하고(S110), 전류의 방향과 수직 방향 성분의 자계를 상기 나노선에 인가한다(S120). To this end, in FIG. 6, first, a current is applied to the nanowire (S110), and a magnetic field of a component perpendicular to the direction of the current is applied to the nanowire (S120).
이어서, 나노선 상에서 전류 및 자계 방향과 각각 수직인 방향의 전압을 측정한다(S130). 이때 정확한 전압의 측정을 위해 가변 저항을 이용하여 자계를 인가하기 전에 측정되는 전압을 상쇄시킬 수 있다. Subsequently, voltages in directions perpendicular to the current and the magnetic field directions are measured on the nanowires (S130). In this case, a variable resistor may be used to offset the measured voltage before the magnetic field is applied to accurately measure the voltage.
마지막으로, 측정된 전압값을 이용하여 나노선에 접촉하는 가스를 검출한다(S140). 이때 가스의 검출은 측정된 전압값을 이용하여 나노선의 대전 입자 밀도를 산출함으로써 수행한다.Finally, the gas in contact with the nanowires is detected using the measured voltage value (S140). At this time, the detection of the gas is performed by calculating the charged particle density of the nanowire using the measured voltage value.
도 7은 홀전압을 측정하여 나노선의 대전 입자 밀도를 산출하는 과정을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a process of calculating a charged particle density of a nanowire by measuring a hole voltage.
도 7에서와 같이, 자계(Magnetic field) 내에서 움직이는 전하는 로렌쯔의 힘(Lorentz force)을 받게 되어 있고, 결국 전하의 분포가 균일했던 상태에서 벗어나 한쪽으로 쏠려서 쌓이게 된다. 일정 시간이 지나 평형 상태에 도달했을 때 형성된 전기력과 로렌쯔의 힘(Lorentz force)의 크기는 같아지게 되고, 방향은 반대로 형성된다. As shown in FIG. 7, electric charges moving in a magnetic field are subjected to Lorentz force, and eventually accumulate and accumulate to one side in a state where the distribution of charges is uniform. When the equilibrium is reached after a certain time, the electric force formed and the Lorentz force become equal in magnitude, and the opposite direction is formed.
자계(Magnetic field)의 크기, 기판의 두께(hall bar와 시료 사이의 거리)를 이용하여 위의 평형상태까지 발생하는 전위차(Hall Voltage)를 구할 수 있고, 아래 식과 같이 대전 입자 밀도(charge carrier density)를 유도할 수 있다.
Using the size of the magnetic field and the thickness of the substrate (the distance between the hall bar and the sample), the potential voltage (Hall Voltage) occurring up to the above equilibrium can be obtained. ) Can be induced.
n=-ByIx/dVHen = -ByIx / dV H e
(n: charge carrier density, By: magnetic field, Ix: current, d: thickness of sample, VH: Hall voltage, e: electronic charge)
(n: charge carrier density, By: magnetic field, Ix: current, d: thickness of sample, V H : Hall voltage, e: electronic charge)
본 발명에 의하면, 간단한 홀바(Hall bar; 나노선과 금속 전극들)와 전압 소스(source)만으로 홀효과(Hall effect)를 유도할 수 있는 장치를 만들 수 있게 된다. 일반적으로 나노선 구현에 사용되는 소규모의 기판에 쉽게 장착하여 캐리어 밀도(carrier density)의 변화를 정량화할 수 있으며, 가스 센싱(Gas sensing) 시 필요한 캐리어 밀도(carrier density)의 정량화를 간편하게 정의하여 사용자의 응용과 목적에 맞는 실험 결과를 유도, 분석할 수 있게 된다.
According to the present invention, it is possible to make a device capable of inducing a Hall effect with only a simple Hall bar (nanowire and metal electrodes) and a voltage source. In general, it can be easily mounted on a small substrate used to implement nanowires to quantify a change in carrier density. It is possible to derive and analyze the experimental results according to the application and purpose of.
본 발명이 비록 일부 바람직한 실시예에 의해 설명되었지만, 본 발명의 범위는 이에 의해 제한되어서는 아니 되고, 특허청구범위에 의해 뒷받침되는 상기 실시예의 변형이나 개량에도 미쳐야 할 것이다.Although the present invention has been described in terms of some preferred embodiments, the scope of the present invention should not be limited thereby, but should be construed as modifications or improvements of the embodiments supported by the claims.
100: 가스 검출 장치
110: 전류 인가부
120: 자계 인가부
130: 전압 측정부
132: 가변 저항
140: 가스 검출부100: gas detection device
110: current applying unit
120: magnetic field applicator
130: voltage measuring unit
132: variable resistor
140: gas detection unit
Claims (8)
상기 전류의 방향과 수직 방향 성분의 자계를 상기 나노선에 인가하는 자계 인가부;
상기 나노선 상에서 상기 전류 및 자계 방향과 각각 수직인 방향의 전압을 측정하는 전압 측정부; 및
상기 측정된 전압값을 이용하여 상기 나노선에 접촉하는 가스를 검출하는 가스 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 검출 장치.A current applying unit for applying current to the nanowires;
A magnetic field applying unit which applies a magnetic field of a component perpendicular to the direction of the current to the nanowire;
A voltage measuring unit measuring a voltage in a direction perpendicular to the current and the magnetic field directions on the nanowires; And
And a gas detector configured to detect a gas in contact with the nanowire using the measured voltage value.
상기 가스 검출부는 상기 측정된 전압값을 이용하여 상기 나노선의 대전 입자 밀도(charge carrier density)를 산출함으로써 상기 가스의 검출을 수행하는 것을 특징으로 하는 가스 검출 장치.The method of claim 1,
The gas detection unit detects the gas by calculating a charge carrier density of the nanowires using the measured voltage value.
상기 전압 측정부는 상기 자계를 인가하기 전에 측정되는 전압을 상쇄시키기 위한 가변 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 검출 장치.The method of claim 1,
And the voltage measuring unit includes a variable resistor for canceling a voltage measured before applying the magnetic field.
상기 나노선의 두께보다 작은 간극을 가지며 상기 나노선과 교차하는 복수의 전극을 포함하며,
상기 전류 인가부는 상기 간극이 상기 나노선 상에 위치하지 않는 전극들 사이에서 전류를 인가하고,
상기 전압 측정부는 상기 전류가 인가되는 전극들 사이에 위치하고 전극의 간극이 상기 나노선 상에 위치하는 전극의 양단에서 전압을 측정하는 것을 특징으로 하는 가스 검출 장치.The method of claim 1,
It includes a plurality of electrodes having a gap smaller than the thickness of the nanowire and intersect the nanowire,
The current applying unit applies a current between the electrodes where the gap is not located on the nanowire,
And the voltage measuring unit measures a voltage at both ends of the electrode between the electrodes to which the current is applied and a gap of the electrode is positioned on the nanowire.
상기 나노선의 하측에서 상기 나노선과 교차하는 하부 전극, 및 상기 나노선의 상측에서 상기 나노선과 교차하는 복수의 상부 전극을 포함하며,
상기 전류 인가부는 상기 상부 전극들 사이에서 전류를 인가하고,
상기 전압 측정부는 상기 전류가 인가되는 전극들 사이에 위치하는 상부 전극과 상기 하부 전극 사이에서 전압을 측정하는 것을 특징으로 하는 가스 검출 장치.The method of claim 1,
A lower electrode crossing the nanowire at a lower side of the nanowire, and a plurality of upper electrodes crossing the nanowire at an upper side of the nanowire,
The current applying unit applies a current between the upper electrodes,
And the voltage measuring unit measures a voltage between the upper electrode and the lower electrode positioned between the electrodes to which the current is applied.
나노선에 전류를 인가하는 전류 인가 단계;
상기 전류의 방향과 수직 방향 성분의 자계를 상기 나노선에 인가하는 자계 인가 단계;
상기 나노선 상에서 상기 전류 및 자계 방향과 각각 수직인 방향의 전압을 측정하는 전압 측정 단계; 및
상기 측정된 전압값을 이용하여 상기 나노선에 접촉하는 가스를 검출하는 가스 검출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 검출 방법.Gas detection device,
Applying a current to the nanowires;
A magnetic field applying step of applying a magnetic field of a component perpendicular to the direction of the current to the nanowire;
A voltage measuring step of measuring a voltage in a direction perpendicular to the current and magnetic field directions on the nanowires, respectively; And
And a gas detecting step of detecting a gas in contact with the nanowire using the measured voltage value.
상기 가스 검출 단계는 상기 측정된 전압값을 이용하여 상기 나노선의 대전 입자 밀도를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 검출 방법.The method of claim 6,
The gas detection step further comprises the step of calculating the charged particle density of the nanowires using the measured voltage value.
상기 전압 측정 단계는 가변 저항을 이용하여 상기 자계를 인가하기 전에 측정되는 전압을 상쇄시키기는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 검출 방법.The method of claim 6,
The voltage measuring step includes using a variable resistor to cancel the voltage measured before applying the magnetic field.
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