KR20180048417A - 가스감지센서 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가스감지센서에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면, 기판과, 기판 상에 마련된 게이트 전극과, 게이트 전극 상에 마련된 절연층과, 절연층 상에 각각 마련된 소스 전극 및 드레인 전극과, 소스 전극과 드레인 전극 사이에 마련된 n-type 채널, 및 n-type 채널 상에 마련되고, 타겟 가스 분자의 진동 에너지와 공명이 일어날 수 있는 전자 전이 에너지를 갖도록 마련된 양자점층을 포함하는 가스감지센서가 제공된다.
Description
본 발명은 가스감지센서에 관한 것으로, 특히 양자점을 이용한 가스감지센서에 관한 것이다.
양자점(Quantum dot)은 그 크기를 조절함에 따라 에너지 밴드갭을 용이하게 조절할 수 있으며, 이러한 특성을 이용하여 발광 재료로 사용할 수 있다. 또한 양자점은 다양한 파장의 빛을 흡수하여 전하를 발생시킬 수 있으며, 따라서 발광 재료 외에도 바이오 센서 및 광감지 센서의 소재로 활용할 수 있다.
종래 이산화탄소 농도를 측정하기 위해서 NDIR 센서가 사용되고 있으나, 실시간 측정을 위해서는 에너지 소모가 크고, 장비의 웜-업(warm-up) 시간이 길어 비효율적인 측면이 있다.
본 발명은 양자점층과 타겟 가스 분자와 띠내 전자 전이 에너지의 공명에 따른 양자점층의 전류 변화를 측정할 수 있는 가스감지센서를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 기판과, 기판 상에 마련된 게이트 전극과, 게이트 전극 상에 마련된 절연층과, 절연층 상에 각각 마련된 소스 전극 및 드레인 전극과, 소스 전극과 드레인 전극 사이에 마련된 n-type 채널, 및 n-type 채널 상에 마련되고, 타겟 가스 분자의 진동 에너지와 공명이 일어날 수 있는 전자 전이 에너지를 갖도록 마련된 양자점층을 포함하는 가스감지센서가 제공된다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 기판과, 기판 상에 마련된 게이트 전극과, 게이트 전극 상에 마련된 절연층과, 절연층 상에 각각 마련된 소스 전극 및 드레인 전극, 및 절연층 상에 마련되며, 소스 전극 및 드레인 전극을 전기적으로 연결하도록 마련되고, 타겟 가스 분자의 진동 에너지와 공명이 일어날 수 있는 전자 전이 에너지를 갖도록 마련된 양자점층을 포함하는 가스감지센서가 제공된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 일 실시예와 관련된 가스감지센서에 따르면, 양자점층의 전자-전이 에너지와 타겟 가스 분자의 진동 에너지의 공명(resonance)에 따른 양자점층의 전류 변화를 측정할 수 있으므로, 타겟 가스 농도를 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예와 관련된 가스감지센서를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 양자점층의 띠내 전자-전이 에너지와 타겟 가스 분자의 진동 에너지의 공명을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 가스감지센서를 이용한 실험 결과를 나타내는 그래프들이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예와 관련된 가스감지센서를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 양자점층의 띠내 전자-전이 에너지와 타겟 가스 분자의 진동 에너지의 공명을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 가스감지센서를 이용한 실험 결과를 나타내는 그래프들이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예와 관련된 가스감지센서를 나타내는 개략 단면도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스감지센서를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예와 관련된 가스감지센서(100)를 나타내는 개략 단면도이고, 도 2는 양자점층의 띠내 전자-전이 에너지와 타겟 가스 분자의 진동 에너지의 공명을 설명하기 위한 개념도이며, 도 3은 본 발명의 가스감지센서를 이용한 실험 결과를 나타내는 그래프이다.
본 발명은 n-type 채널 상에 형성된 양자점층(160)을 포함하는, 가스감지센서(100)를 제공한다. 또한, 상기 양자점층(160)은 타겟 가스(예를 들어, 이산화탄소) 분자(170)의 진동 에너지와 공명(resonance)이 일어날 수 있는 전자 전이 에너지를 갖도록 마련된다.
또한, 양자점층(160)의 띠내 전자-전이 에너지를 조절함에 따라 가스감지센서(100)는 다양한 가스 농도 측정에 사용될 수 있다.
또한, 양자점층(160)과 타겟 가스 분자와 전자-진동 에너지(electronic vibrational) 전달에 따른 양자점층의 전위가 변하게 되는데, 이 때 발생하는 미세한 전위차를 전류 변화로 유도하여 측정할 수 있다.
도 1을 참조하면, 제1 실시예와 관련된 상기 가스감지센서(100)는 기판(110), 게이트 전극(140), 절연층(180), 소스 전극(120), 드레인 전극(130), n-type 채널(150), 및 양자점층(160)을 포함한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예와 관련된 가스감지센서(100)는 기판(110)과, 기판(110) 상에 마련된 게이트 전극(140)과, 게이트 전극(140) 상에 마련된 절연층(180)과, 절연층(180) 상에 각각 마련된 소스 전극(120) 및 드레인 전극(130)을 포함한다. 또한, 가스감지센서(100)는 소스 전극(120)과 드레인 전극(130) 사이에 마련된 n-type 채널(150) 및 전류가 흐르도록 마련되고, n-type 채널(150) 상에 마련된 양자점층(160)을 포함한다. 또한, 소스 전극(120)과 드레인 전극(130) 각각 절연층(180)과 n-type 채널(150) 상에 걸쳐 마련된다.
또한, 상기 n-type 채널(150)은 소스 전극(120)과 드레인 전극(130)을 전기적으로 연결하도록 마련된다.
양자점층(160)은 타겟 가스 분자의 진동 에너지와 공명이 일어날 수 있는 전자 전이 에너지(띠내 전자 전이 에너지)를 갖도록 마련된다.
또한, 양자점층(160)은 소스 전극(120)과 드레인 전극(130)을 전기적으로 연결하도록 마련될 수도 있고, 양자점층(160)은 소스 전극(120)과 드레인 전극(130)을 전기적으로 연결하지 않도록 마련될 수도 있다.
양자점층(160)은 구 형상을 갖는 복수 개의 양자점이 층을 이루도록 배열된 것으로, 양자점은 그 크기와 조성을 조절함에 따라 전자 구조의 에너지 갭을 용이하게 조절할 수 있다.
양자점을 이용한 가스감지센서(100)의 작동 원리는, 양자점층(160)에 흐르는 전류를 실시간으로 감지하여, 양자점층(160)의 전류 변화를 이용하는 것이다. 예를 들어, 양자점을 이용한 가스감지센서(100)의 경우, 전계효과 박막트랜지스터(TFT)와 결합하여 이를 응용할 수 있다.
또한, 양자점층(160)은 필름 형태로 제조될 수 있다.
상기 전계효과 박막 트랜지스터에서 양자점층(160)의 전류변화는 이의 전자가 n-type 채널(150)의 전도 채널(conduction channel)로 이동하여 임계 전압의 변화를 발생시키며, 이를 측정하여 바이오 센서로 응용할 수 있다. 구체적으로, 상기 전계효과 박막 트랜지스터에서 양자점층(16) 표면에서 일어나는 작용기의 변화는 양자점의 전위를 변화시키는데, 이 미세한 전위의 변화를, 전자가 n-type 채널의 전도 채널(conduction channel)의 전류변화로 변환 및 증폭시키게 된다. 요약하면, 양자점에서의 표면전위의 변화는 곧 박막 트랜지스터에서의 전류변화를 나타내게 되는데, 임계 전압의 변화로도 나타나며, 이를 측정하여 가스감지센서(100)로 응용할 수 있다.
구체적으로, TFT에서 소스 전극(120)과 게이트 전극(130)사이에 임계 전압(threshold voltage) 이상의 전압이 인가되면, n-type 채널에서 전도 채널(conduction channel)이 형성되고 이를 통하여 소스 전극(120)과 드레인 전극(130) 간에 전자가 이동할 수 있다. 그리고, 양자점의 전위 역시 n-type 전도채널에 영향을 줄 수 있으므로, 임계전압에 영향을 미칠 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 가스감지센서(100)에서, 소스 전극(120)과 게이트 전극(130) 사이에 전류를 실시간으로 측정하면, 양자점층(160)에 유도되는 전위차를 관찰할 수 있으며, 타겟 가스 분자(gas molecule)로부터 양자점층(160)(QD)으로 전달되는 특정 전자-진동 에너지 전달(electric-vibrational energy transfer)에 따라 변화된 전류를 측정하도록 마련된다. 또한, 측정하고자 하는 전류는 타겟 가스 분자의 특정 작용기의 진동에 의해서 양자점의 띠내 전이 에너지가 흡수되어 전류의 변화가 일어나게 된다.
또한, 타겟 가스 분자의 진동에 의한 전위의 증가는 새롭고 실현 가능성이 높은 측정 방식이며, 바이오 분자의 농도에 따라 전위값이 비례하게 된다.
또한, 양자점층(160)과 가스 분자 진동 간의 커플링에 의한 에너지 전달이기 때문에, 가스 분자와 양자점층(160) 간의 물리적인 거리에 대한 정보도 측정할 수 있다.
한편, 본 발명에서 사용할 수 있는 n-type 채널(150)은 IGZO, ZnO, ZTO, IZO, IHZO, AIN, InN, GaN 및 InGaN으로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 n-type 물질로 이루어질 수 있다.
특히, IGZO로 이루어진 n-type 채널(15)이 바람직한데, 이는 우수한 광학 투명성, 비결정 구조, 높은 전자 이동성을 가지고 있으며, 또한 양자점이 직접 IGZO 채널 상에 기능화 될 수 있기 때문이다. 나아가, IGZO 채널은 직접 active matrix backplane으로 기능할 수 있어, 별도의 집적화 공정이 생략될 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에서 사용할 수 있는 양자점은 콜로이달 양자점을 사용하는 것이 바람직하다. 콜로이달 양자점을 사용할 경우, n-type 채널(15) 상에 스핀 코팅과 같은 간단한 방법으로 형성할 수 있으며, 양자점을 균일하게 분포시킬 수 있다.
상기 양자점은, II-VI족 반도체 화합물, III-V족 반도체 화합물, IV-VI족 반도체 화합물, IV족 반도체 화합물, 또는 이들의 조합을 포함 할 수 있다.
구체적으로, 상기 양자점은, AuS, AuSe, AuTe, AgS, AgSe, AgTe, AgO, CuS, CuSe, CuTe, CuO, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, AuSeS, AuSeTe, AuSTe, AgSeS, AgSeTe, AgSTe, CuSeS, CuSeTe, CuSTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, AuAgS, AuAgSe, AuAgTe, AuCuS, AuCuSe, AuCuTe, AuZnS, AuZnSe, AuZnTe, AuCdS, AuCdSe, AuCdTe, AuHgS, AuHgSe, AuHgTe, AgZnS, AgZnSe, AgZnTe, AgCuS, AgCuSe, AgCuTe, AgCdS, AgCdSe, AgCdTe, AgHgS, AgHgSe, AgHgTe, CuZnS, CuZnSe, CuZnTe, CuCdS, CuCdSe, CuCdTe, CuHgS, CuHgSe, CuHgTe, ZnCdS, ZnCdSe, ZnCdTe, ZnHgS, ZnHgSe, ZnHgTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, CdHgZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe; GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb, GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe, SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe, SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe, Si, Ge, SiC, 및 SiGe으로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예와 관련된 가스감지센서(100)는 적외선 영역, 특히 중적외선 영역에서 전자전이를 갖는 양자점층(160)을 사용할 수 있다. 이 경우, 상기 양자점의 종류 또는 크기를 조절하여 적외선 영역, 특히 1000 nm 내지 20 ㎛ 파장, 바람직하게, 1000 nm 내지 8000 nm 파장의 빛을 흡수하는 양자점을 사용할 수 있다. 또한, 콜로이달 양자점은 저비용으로 대면적의 가공이 가능하기 때문에 본 발명에서도 콜로이달 양자점을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 양자점은 리간드 치환된 양자점을 사용할 수 있다. 양자점은 유기 리간드 및 무기 리간드 중 적어도 하나의 리간드로 치환될 수 있다. 상기 리간드의 예로는 EDT(ethanedithol), BDT(butanethiol), MPA(mercaptocarboxylic acid), CTAB(tyltrimethylammonium bromide), HTAC(hexadecyltrimethylammonium chloride), TBAI(tetrabutylammonium iodide), 또는 Na2S을 들 수 있다.
양자점은 콜로이달 용액의 분산성과 안정성을 위하여 올레산 리간드로 감싸져 있는 구조를 가지고 있다. 이 상태의 양자점도 가스감지센서에 적용할 수 있으나, 올레산 리간드는 사슬 구조가 길기 때문에, 양자점에서 발생한 전자가 n-type 채널(150)로 이동하는데 방해가 된다. 따라서, 보다 짧은 사슬 구조의 리간드로 상기의 리간드로 치환하는 것이 바람직하다. 상기 리간드 치환된 양자점을 사용하는 경우, 예를 들어 올레산 리간드로 감싸진 양자점을 n-type 채널(150) 상에 형성한 후 상기 리간드와 반응시켜 치환하는 방법으로 사용할 수 있다.
이와는 다르게, 콜로이달 양자점층의 유기물질 리간드를 단분자 유기 리간드 또는 무기 리간드로 치환하여 타겟 바이오 분자의 접근성을 향상시키고 바이오 분자의 작용기의 진동 모드와 양자점층의 띠내 전이의 공명을 용이하게 할 수 있다.
일 실시예로, 전하 이동을 위한 유기 리간드로는 전술한, EDT, BDT, MPA 등의 길이가 짧은 두자리 리간드(bidentate ligand)를 사용할 계획이며, 무기 리간드와 혼합하여 콜로이달 양자점층의 필름 구조를 균일하게 형성할 수 있다.
CTAB(Cetyltrimethylammonium bromide), CTACl(Cetyltrimethylammonium chloride), TBAI(Tributylammonium iodide) 등의 할로겐 이온을 제공하는 화합물을 이용하여 합성 후 사용되고 있는 유기 리간드를 Br-, Cl-, I- 등의 할로겐 이온으로 치환할 수 있다. 유기 리간드로 감싸진 콜로이달 양자점층으로 구성된 필름 상에 수분 동안 할로겐 이온을 존재하게 하여 상온에서 치환과정을 진행할 수 있다. 필름의 두께는 순차적으로 증가시킬 수 있으며, 두께는 10nm 에서 300nm까지 일 수 있다. 할로겐의 경우 원자 리간드이기 때문에 리간드에 의한 진동 운동이 없어서 중적외선 영역에서 타겟 가스 분자외의 공명 현상을 일으킬 분자를 제거할 수 있다. 이에 따라 보다 향상되고 안정된 전기 신호를 얻을 수 있다.
무기 리간드로 치환하는 다른 방법으로는 극성 용액과 무극성 용액과의 극성 차이를 이용하는 방법이 이용될 수 있다. 무극성 유기 리간드로 개질되어 있는 콜로이달 양자점 용액을 극성 무기 리간드 용액과 상온에서 교반시키면, 콜로이달 양자점 표면에 극성 리간드가 개질되게 되어 콜로이달 양자점의 유전율(dielectric constant)가 증가한다. 따라서, 무기 리간드로 개질된 콜로이달 양자점은 극성 용액에 존재하게 된다. 극성 무기 리간드로 개질된 콜로이달 양자점 용액은 표면 위에 콜로이드 용액을 코팅시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 절연층(180)은, SiO2, Al2O3, TiO2, ZrO2, HfO2, 또는 SiNx 등으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 게이트 전극(140)은, 금속으로 형성될 수 있고, 예를 들어 Cr, Mo, Al, Ti/Au, Ag, Cu, 및 Pt으로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다.
또한, 상기 소스 전극(120) 및 드레인 전극(130)은, 각각 금속으로 형성될 수 있고, 예를 들어 Cr, Ti/Au, Mo, Al, Ag, Cu, Pt 및 W로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다.
한편, 상술한 절연층(180), n-type 채널(150), 양자점층(160.), 소스 전극 및 드레인 전극(120, 130) 이외의 나머지 구성은 통상 가스감지센서(100)에서 사용할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다.
예를 들어, 상기 기판(110)으로는 유리 기판이나 플라스틱 기판이 사용될 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 도 1에 도시된 가스감지센서(100)에서, n-type 채널 상에 소정 전이 에너지를 갖는 콜로이드 양자점 필름을 코팅하여, 가스감지센서의 Id(드레인 전류)-Vg(게이트 전압)을 측정하면서, 이산화탄소 가스로 인한 전류 값의 변동을 측정하였다. 양자점층(160)은 200 내지 300nm의 두께로 스핀 코팅하였고, 가스감지센서의 게이트 전압 Vg의 스위핑 범위(sweeping range)는 -10V에서 10V로 설정하였다. 양자점층과 이산화탄소 가스 간의 에너지 공명으로 인한 Id-Vg 특성곡선에서 드레인 전류의 변동 또는 임계전압(Vt)의 변동을 통해 가스 감지 시스템을 구축하였다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 이산화탄소 가스의 존재로 인하여 가스감지센서의 임계전압(Vt)이 이동된 것을 확인할 수 있다. 또한, 이산화탄소 가스를 제거하면 임계전압(Vt)이 다시 돌아오는 것을 확인할 수 있다. 이는 이산화탄소가 양자점층에 흡착되면서 변화되는 전위 변화 또는 양자점층 표면의 화학적 흡착에서의 전기적 결합력이, 양자점층의 아래에서 전류가 흐르는 n-type 채널(150)에 전기장으로 영향을 주기 때문에 그로 인해 임계전압(Vt)에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있다.
최초의 상태인 도 3을 참조하면, 직선(H)과 x 축(Vg)과의 교차선인 임계전압(Vt)이 4 V 이하에서 형성되는 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 이산화탄소의 흡착이 생긴 경우 임계전압(Vt)이 4V 이상으로 변경되는 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 이산화탄소가 제거된 경우 다시 임계전압(Vt)이 4V 이하로 되돌아 오는 것을 확인할 수 있으며, 이를 통해 양자점층(160)에서 이산화탄소와 반응이 이루어짐을 알 수 있다.
한편, 미설명 부호 L은 드레인 전류(Id)를 로그(log) 스케일과 스퀘어 루트(square root) 스케일로 표시한 그래프들을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예와 관련된 가스감지센서(200)를 나타내는 개략 단면도이다.
도 6을 참조하면, 가스감지센서(200)는 기판(210)과, 기판(210) 상에 마련된 게이트 전극(240)과, 게이트 전극(240) 상에 마련된 절연층(280)과, 절연층(280) 상에 각각 마련된 소스 전극(220) 및 드레인 전극(230)을 포함한다. 또한, 가스감지센서(200)는 절연층(280) 상에 위치하고, 소스 전극(220)과 드레인 전극(230) 사이에 전류가 흐르도록 마련되고, 타겟 가스 분자의 진동 에너지와 공명이 일어날 수 있는 전자 전이 에너지를 갖도록 마련된 양자점층(260)을 포함한다.
제2 실시예에서는, 제1 실시예와 다르게, n-type 층(150)이 마련되지 않을 수 있고, 양자점층(260)이 소스 전극(220)과 드레인 전극(230)을 전기적으로 연결한다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100, 200: 가스감지센서
110, 210: 기판
120, 220: 소스 전극
130, 230: 드레인 전극
140, 240: 게이트 전극
150: n-type 채널
160, 260: 양자점층
170, 270: 타겟 가스
110, 210: 기판
120, 220: 소스 전극
130, 230: 드레인 전극
140, 240: 게이트 전극
150: n-type 채널
160, 260: 양자점층
170, 270: 타겟 가스
Claims (8)
- 기판;
기판 상에 마련된 게이트 전극;
게이트 전극 상에 마련된 절연층;
절연층 상에 각각 마련된 소스 전극 및 드레인 전극;
소스 전극과 드레인 전극 사이에 마련된 n-type 채널; 및
n-type 채널 상에 마련되고, 타겟 가스 분자의 진동 에너지와 공명이 일어날 수 있는 전자 전이 에너지를 갖도록 마련된 양자점층을 포함하는 가스감지센서. - 제 1 항에 있어서,
양자점은 콜로이달 양자점인 가스감지센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 양자점은, II-VI족 반도체 화합물, III-V족 반도체 화합물, IV-VI족 반도체 화합물, IV족 반도체 화합물, 또는 이들의 조합을 포함하는 가스감지센서. - 제 3 항에 있어서,
상기 양자점은, AuS, AuSe, AuTe, AgS, AgSe, AgTe, AgO, CuS, CuSe, CuTe, CuO, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, AuSeS, AuSeTe, AuSTe, AgSeS, AgSeTe, AgSTe, CuSeS, CuSeTe, CuSTe, CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, AuAgS, AuAgSe, AuAgTe, AuCuS, AuCuSe, AuCuTe, AuZnS, AuZnSe, AuZnTe, AuCdS, AuCdSe, AuCdTe, AuHgS, AuHgSe, AuHgTe, AgZnS, AgZnSe, AgZnTe, AgCuS, AgCuSe, AgCuTe, AgCdS, AgCdSe, AgCdTe, AgHgS, AgHgSe, AgHgTe, CuZnS, CuZnSe, CuZnTe, CuCdS, CuCdSe, CuCdTe, CuHgS, CuHgSe, CuHgTe, ZnCdS, ZnCdSe, ZnCdTe, ZnHgS, ZnHgSe, ZnHgTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, CdHgZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe; GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb, GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe, SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe, SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe, Si, Ge, SiC, 및 SiGe로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상인 가스감지센서. - 제 1 항에 있어서,
양자점은 리간드 치환된 양자점인 가스감지센서. - 제 5 항에 있어서,
양자점은 유기 리간드 및 무기 리간드 중 적어도 하나의 리간드로 치환된 양자점인 가스감지센서. - 제 1 항에 있어서,
상기 n-type 채널은 IGZO, ZnO, ZTO, IZO, IHZO, AlN, InN, GaN 및 InGaN으로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 n-type 물질로 이루어진 가스감지센서. - 기판;
기판 상에 마련된 게이트 전극;
게이트 전극 상에 마련된 절연층;
절연층 상에 각각 마련된 소스 전극 및 드레인 전극; 및
절연층 상에 마련되며, 소스 전극 및 드레인 전극을 전기적으로 연결하도록 마련되고, 타겟 가스 분자의 진동 에너지와 공명이 일어날 수 있는 전자 전이 에너지를 갖도록 마련된 양자점층을 포함하는 가스감지센서.
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