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폴리아닐린(PANI) 나노섬유와 다공성 실리콘 카바이드(PSiC)를 기반으로 하는 수소센서에 있어서,P 타입 실리콘(Si) 기판(11);상기 기판(11)의 상부 면에 형성되는 N 타입 다공성 실리콘 카바이드(PSiC) 박막(12);상기 박막(12)의 상부 면의 일측에 형성되는 폴리아닐린(PANI) 나노섬유(13);상기 나노섬유(13)의 상부 면에 형성되는 제1 전극(14a);상기 박막(12)의 상부 면에 형성되되, 상기 나노섬유(13)의 위치의 타측에 형되는 제2 전극(14b); 및상기 전극(14a, 14b)의 상부 면에 체결되는 실버 와이어(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리아닐린(PANI) 나노섬유와 다공성 실리콘 카바이드(PSiC) 기반 수소센서
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제 1항에 있어서,상기 다공성 실리콘 카바이드(PSiC) 박막(12)은평균 구멍의 크기가 50 nm의 구조인 것을 특징으로 하는 폴리아닐린(PANI) 나노섬유와 다공성 실리콘카바이드(PSiC) 기반 수소센서
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제 1항에 있어서,상기 폴리아닐린(PANI) 나노섬유(13)는각각의 지름은 50 ~ 70 ㎚인 원통형 형상을 이루며 서로 얽혀 있고 상기 다공성 실리콘 카바이드(PSiC) 박막(12) 상부 면에서 평균길이가 300 nm 이고 평균두께는 60 um의 층을 형성하여 네트워크 연결구조를 이루는 것을 특징으로 하는 폴리아닐린(PANI) 나노섬유와 다공성 실리콘 카바이드(PSiC) 기반 수소센서
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제 1항에 있어서,상기 제1, 2 전극(14a, 14b)은상기 다공성 실리콘 카바이드(PSiC) 박막(12) 상부 면의 양측에 각각 형성되되, 상기 제1 전극(14a)이 은(Ag) 합금으로 이루어지고 상기 폴리아닐린(PANI) 나노섬유(13)가 형성된 상부 면에 장착되고, 상기 제2 전극(14b)이 알루미늄(Al) 합금으로 이루어지고 상기 폴리아닐린 나노섬유(13)가 없는 반대쪽에 장착되는 것을 특징으로 하는 폴리아닐린(PANI) 나노섬유와 다공성 실리콘 카바이드(PSiC) 기반 수소센서
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제 4항에 있어서,상기 제1,2 전극(14a, 14b)은각각의 상부에 실버 와이어(15)가 연결되는 것을 특징으로 하는 폴리아닐린(PANI) 나노섬유와 다공성 실리콘카바이드(PSiC) 기반 수소센서
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폴리아닐린(PANI) 나노섬유와 다공성 실리콘 카바이드(PSiC) 기반 수소센서의 제조방법에 있어서,N 타입 다결정 실리콘카바이드(3C-SiC) 필름을 P 타입 실리콘(Si) 기판(11) 기질 위에 배치하기 위하여 대기압 화학기상증착(APCVD) 방법을 사용하는 다결정 실리콘 카바이드(3C-SiC) 박막 성장단계(S31)와;상기 N 타입 다결정 실리콘카바이드(3C-SiC)의 구조가 전기 화학적 양극 산화 방법에 의하여 다공성 구조를 가지도록 하는 다공성 실리콘 카바이드(PSiC) 제작단계(S32)와;상기 폴리아닐린(PANI) 나노섬유(13)를 생성하여 상기 다공성 실리콘카바이드(PSiC) 박막(12) 상부 면의 일측에 부착시키고 상기 폴리아닐린(PANI) 나노섬유(13) 상부 면에 제1 전극을 형성하고 타측의 다공성 실리콘 카바이드(PSiC) 박막(12) 상부 면에 제2 전극을 형성하는 폴리아닐린 나노섬유 부착단계(33)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리아닐린(PANI) 나노섬유와 다공성 실리콘 카바이드(PSiC) 기반 수소센서의 제조방법
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제 6항에 있어서,상기 다결정 실리콘 카바이드(3C-SiC) 박막 성장단계(S31)는메인 캐리어 가스로는 아르곤(Ar)을 사용하고 단일 전구물질은 HMDS (Si2(CH3)6)을 사용하는 반응장치로 벽 가열 대기압 화학기상증착(Hot-Wall APCVD) 방법을 사용하되, 반응 튜브에 상기 아르곤(Ar) 가스가 주입된 후 튜브환기를 위한 배기 과정이 10번 이루어지고 상기 단일 전구 물질인 HMDS(Si2(CH3)6)가 3분 이내에 섭씨 1250℃의 온도로 상승하여 2 sccm의 속도로 상기 장치로의 내부로 도입되어 30분 동안 0
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제 6항에 있어서,상기 다공성 실리콘 카바이드(PSiC) 제작단계(S32)는양극산화에 필요한 접촉 저항을 얻기 위하여 상기 P 타입 실리콘(Si) 기판(11) 뒷면에 2,000Å의 크기를 가지는 알루미늄(Al)을 증발 광상하고, 다시 접촉 저항을 줄이기 위하여 알루미늄(Al) 접촉은 공기 중에 30분간 400℃에서 어닐링(annealing) 처리가 되고, 5
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제 8항에 있어서,상기 전기화학적 양극산화 방법은전자정공쌍을 만들기 위해 380 nm파장의 길이를 갖는 자외선 발광다이오드(UV-LED)가 사용되고, 백금(Pt)망이 대응전극으로 사용되며, 상기 실리콘(Si) 기판(11)의 뒷면에 알루미늄(Al) 접촉은 1분간의 전기화학적 양극산화 과정이 끝난 후 제거되는 것을 특징으로 하는 폴리아닐린(PANI) 나노섬유와 다공성 실리콘 카바이드(PSiC) 기반 수소센서의 제조방법
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제 6항에 있어서,상기 폴리아닐린(PANI) 나노섬유 부착단계(S33)는산성환경에서 과류산 암모니아(APS)를 산화제로 사용하여 아닐린(ANI)의 화학산화중합을 통해 폴리아닐린(PANI) 나노섬유(13)를 생성하고, 스핀 코팅을 쉽게하기 위해 상기 폴리아닐린(PANI) 나노섬유(13)를 에탄올 용매에 흩어지게 하고, 상기 다공성 실리콘 카바이드(PSiC) 박막(12) 상에서 500 rpm의 회전속도로 50초 동안 스핀 코팅을 한 후 2800 rpm의 회전속도로 다시 10초 동안 스핀 코팅하는 2단계의 스핀 코팅을 하며, 상기 다공성 실리콘 카바이드(PSiC) 박막(12) 상부 면에 폴리아닐린(PANI) 나노섬유(13)가 형성된 후 상기 박막(12) 상부 면의 양측에 각각 알루미늄(Al)과 은(Ag)의 합금으로 이루어진 제1, 2 전극(14a, 14b)을 형성하고, 상기 알루미늄(Al)으로 이루어진 제2 전극(14b)은 증발광상을 통해 다공성 실리콘카바이드(PSiC) 박막(12)에 부착되는 것을 특징으로 하는 폴리아닐린(PANI) 나노섬유와 다공성 실리콘 카바이드(PSiC) 기반 수소센서의 제조방법
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