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반도체 기판; 상기 반도체 기판 상부에 형성되되, 상기 기판의 일부에 형성된 상부전극용 제1 절연체층; 상기 기판의 일부에 형성되되 제1 절연체층과 일부 접촉하며, 상기 제1 절연체층의 길이 방향과 수직 방향으로 형성되되, 일정 간격으로 이격된 선형 패턴을 형성하는 제2 절연체층; 상기 제1 절연체층 및 제2 절연체층 상에 형성되되, 제2 절연체층과 동일한 방향으로 선형 패턴을 형성하는 광전자 수거용 전극들; 상기 반도체 기판 상에서 제2 절연체층 상에 형성된 선형 패턴의 광전자 수거용 전극들의 일부 또는 전부 및 상기 선형 패턴 사이에 위치된 기판을 커버하는 반도체 산화물층; 상기 반도체 산화물층 상에 형성된 금속 나노입자 촉매들; 상기 제1 절연체층 상에 형성된 광전자 수거용 전극들의 일부를 커버하여 상기 광전자 수거용 전극들과 연결되도록 형성된 상부전극; 및 상기 반도체 기판 하부에 접촉된 하부전극을 포함하는 광다이오드형 무전원 가스센서
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제1항에 있어서,상기 반도체 기판이 p형 반도체 물질인 경우 반도체 산화물층은 n형 반도체 물질을 사용하고, 상기 반도체 기판이 n형 반도체 물질인 경우 반도체 산화물층은 p형 반도체 물질을 사용하는 것을 특징으로 하는 광다이오드형 무전원 가스센서
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제2항에 있어서,상기 p형 반도체 물질은 p형 실리콘 또는 질화인듐갈륨이고, 상기 n형 반도체 물질은 인듐 갈륨 아연 산화물(Indium gallium zinc oxide, IGZO), 아연 산화물(Zinc oxide, ZnO), 주석 산화물(Tin dioxide, SnO2) 및 티타늄 산화물(Titanium dioxide, TiO2)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 광다이오드형 무전원 가스센서
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제1항에 있어서,상기 제1 절연체층 및 제2 절연체층은 실리콘 산화물 또는 알루미늄 산화물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광다이오드형 무전원 가스센서
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제1항에 있어서,상기 제1 절연체층 및 제2 절연체층은 50~200 nm의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 광다이오드형 무전원 가스센서
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제1항에 있어서,상기 제2 절연체층 및 광전자 수거용 전극들의 선형 패턴의 간격은 5~30 μm인 것을 특징으로 하는 광다이오드형 무전원 가스센서
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제1항에 있어서,상기 금속 나노입자 촉매는 수소 가스를 검출하는 경우 팔라듐(Pd) 촉매를 사용하고, NO2 가스를 검출하는 경우 니켈(Ni) 촉매를 사용하고, H2S 가스를 검출하는 경우 구리(Cu) 촉매를 사용하는 것을 특징으로 하는 광다이오드형 무전원 가스센서
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a) 반도체 기판 상부의 일부에 상부전극용 제1 절연체층을 형성하는 단계; b) 상기 제1 절연체층을 포함하는 상기 반도체 기판 상부에 일정 간격으로 이격된 선형 패턴으로 구성된 광전자 수거용 전극과 제2 절연체층의 적층구조를 형성하는 단계; c) 상기 광전자 수거용 전극과 제2 절연체층의 적층구조를 커버하는 반도체 산화물층을 형성하는 단계; d) 상기 반도체 산화물층 상에 금속 나노입자 촉매들을 형성하는 단계; e) 상기 제1 절연체층 상에 형성된 광전자 수거용 전극들을 커버하는 상부전극을 형성하는 단계; 및 f) 상기 반도체 기판 하부에 하부전극을 형성하는 단계를 포함하는 광다이오드형 무전원 가스센서의 제조방법
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제8항에 있어서,상기 제1 절연체층 및 제2 절연체층은 실리콘 산화물 또는 알루미늄 산화물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광다이오드형 무전원 가스센서의 제조방법
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제8항에 있어서,상기 제1 절연체층 및 제2 절연체층은 50~200 nm의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 광다이오드형 무전원 가스센서의 제조방법
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제8항에 있어서,상기 광전자 수거용 전극과 제2 절연체층의 적층구조의 패턴은 포토리소그래피를 통해 형성하는 것을 특징으로 하는 광다이오드형 무전원 가스센서의 제조방법
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제8항에 있어서,상기 광전자 수거용 전극과 제2 절연체층의 적층구조의 패턴의 간격은 5~30 μm인 것을 특징으로 하는 광다이오드형 무전원 가스센서의 제조방법
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