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센서 전극이 구비된 기판; 상기 기판 상에 형성되며 속이 빈 미세 엠보싱 구조를 갖는 다공성의 금속산화물 박막; 및 상기 다공성의 금속산화물 박막에 금속촉매 나노입자 분산용액을 균일하게 도포한 뒤 열처리하여 상기 다공성의 금속산화물 박막의 겉면과 안쪽면에만 균일하게 분포된 금속촉매 나노입자를 포함하는 가스센서
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제1항에 있어서, 상기 미세 엠보싱 구조는, 속이 빈 미세반구가 평면상에 밀집 배열되어 이루어진 것을 특징으로 하는, 가스센서
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제1항에 있어서, 상기 금속산화물 박막의 평균 두께는 10nm 내지 100nm의 범위인 것을 특징으로 하는, 가스센서
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제2항에 있어서, 상기 미세반구의 평균 내경은 300㎚ 내지 5㎛인 것을 특징으로 하는, 가스센서
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제1항에 있어서, 상기 금속촉매 나노입자는 평균 입경 2㎚ 내지 20㎚의 Pt, Pd, Ag, Au, Ni, Cu, Ru, Ir 및 Rh 입자 중에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 가스센서
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제1항에 있어서, 상기 금속산화물 박막은 단층 또는 다층 구조인 것을 특징으로 하는, 가스센서
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제1항에 있어서, 상기 금속산화물 박막은 SnO2, TiO2, ZnO, VO2, In2O3, NiO, MoO3, SrTiO3, Fe2O3, WO3 및 CuO 중에서 선택된 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 가스센서
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(a) 센서 전극이 구비된 기판 위에 희생입자를 균일하게 분포시켜 희생입자층을 형성하는 단계;(b) 상기 희생입자층 위에 금속 박막을 증착시킨 뒤 열처리를 통해 희생입자를 제거하고 금속 박막을 산화시켜 속이 빈 미세 엠보싱 구조를 갖는 다공성의 금속산화물 박막을 형성하는 단계; 및(c) 상기 다공성의 금속산화물 박막에 금속촉매 나노입자 분산용액을 균일하게 도포한 뒤 열처리하는 단계를 포함하는, 제1항의 가스센서의 제조방법
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제8항에 있어서, 상기 단계 (a)에서, 희생입자는 평균 입경이 300㎚ 내지 5㎛인 구형이며, 폴리스티렌(PS), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리염화비닐(PVC), 폴리부타디엔, 폴리스티렌-코-아크릴로나이트릴(SAN), 폴리염화비닐리덴-코-염화비닐(poly(vinylidene chloride-co-vinyl chloride)), 라텍스(latex) 및 폴리불화비닐리덴(PVDF) 중에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 가스센서의 제조방법
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제8항에 있어서, 상기 단계 (b)에서, 상기 금속 박막의 증착은 금속을 이용한 열 증발법(themral evaporation) 또는 전자빔 증발법(E-beam evaporation)으로 실시되는 것을 특징으로 하는, 가스센서의 제조방법
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제8항에 있어서, 상기 단계 (b)에서, 상기 금속 박막은 Sn, Ti, Zn, V, In, Ni, Mo, Sr, Fe, W 및 Cu 중에서 선택된 하나 이상의 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 가스센서의 제조방법
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제8항에 있어서, 상기 단계 (b)에서의 열처리는 350℃ 내지 800℃의 온도로 10분 내지 120분 동안 공기 또는 산화 분위기에서 실시되며, 상기 단계 (c)에서의 열처리는 200℃ 내지 500℃의 온도로 10분 내지 120분 동안 환원, 공기 또는 산화 분위기에서 실시하는 것을 특징으로 하는, 가스센서의 제조방법
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제8항에 있어서, 상기 단계 (c)에서, 금속촉매 나노입자는 평균입경 2㎚ 내지 20㎚의 Pt, Pd, Ag, Au, Ni, Cu, Ru, Ir 및 Rh 중에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 가스센서의 제조방법
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제8항에 있어서, 상기 단계 (c)에서, 금속산화물 박막에 금속촉매 나노입자 분산용액을 드롭-코팅(drop-coating)하여 균일하게 도포하는 것을 특징으로 하는, 가스센서의 제조방법
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