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기판;상기 기판 위에 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체 나노와이어로 형성되며 광을 흡수하는 광흡수층;상기 광흡수층의 위 및 아래 중에 적어도 하나에 형성되며 전기전도성을 갖는 그래핀 전도층; 및상기 그래핀 전도층에 형성되며, 상온에서 상기 광흡수층의 광흡수에 의해 형성된 전자 및 정공과 가스분자와의 산화환원반응에 의한 저항값의 변화를 상기 그래핀 전도층을 통해 검출하여 상기 가스를 검출하는 금속 전극;을 포함하는 광 기반 가스센서
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제1항에 있어서, 상기 기판의 소재는,유리, 수정 및 사파이어 중에 적어도 하나를 포함하거나,Cu, Al, Ti, Ni, Fe, Mo, Ag, Au, Pt, W 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함하거나,Si, Ge, GaN, GaP, GaAs, InP 및 SiC로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 반도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 기반 가스센서
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제1항에 있어서,상기 그래핀 전도층은 1~100층의 그래핀으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광 기반 가스센서
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제1항에 있어서,상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체 나노와이어는 알루미늄, 갈륨, 인듐, 비소 및 인으로 이루어진 그룹에서 선택된 Ⅲ족 및 Ⅴ족 원자를 포함하는 화합물 반도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 기반 가스센서
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제4항에 있어서,상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체 나노와이어는 GaN, InN, InGaN, AlInGaN, GaAs, AlAs, InAs, AlGaAs, InGaAs, InAlGaAs, InP, InGaP, AlGaP, AlGaAsP, InAlGaAsP 및 InGaAsP로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 화합물 반도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 기반 가스센서
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제4항에 있어서,상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체 나노와이어는 길이가 100nm 내지 10㎛ 인 것을 특징으로 하는 광 기반 가스센서
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제1항에 있어서,상기 기판은 플렉서블(flexible) 및 스트레쳐블(strechable) 특성을 갖는 폴리에틸렌 테리프탈레이트(polyethylene terephalate, PET), 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS), 폴리에틸렌네아-프탈레이트(polyethylenena-phthalate, PEN), 폴리에테르에테르케톤(polyeheretherketone, PEEK), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리아릴레이트(polyarylate, PAR) 및 폴리이미드(polyimide, PI)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 고분자 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 기반 가스센서
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제7항에 있어서,상기 광 기반 가스센서는 웨어러블(wearable) 또는 포터블(portable) 기기에 적용되는 것을 특징으로 하는 광 기반 가스센서
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제1항에 있어서, 상기 그래핀 전도층은,상기 기판과 상기 광흡수층 사이에 형성된 하부 전도층; 및상기 광흡수층 위에 형성된 상부 전도층;중에 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 기반 가스센서
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제9항에 있어서, 상기 금속 전극은,상기 하부 전도층 및 상기 상부 전도층 중에 하나에 일정 간격을 두고 한 쌍이 형성된 것을 특징으로 하는 광 기반 가스센서
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제1항에 있어서,상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체 나노와이어는 상기 기판 위에 수직 방향으로 배열되어 형성된 것을 특징으로 하는 광 기반 가스센서
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제11항에 있어서,상기 그래핀 전도층은 상기 광흡수층의 상부에 형성되고,상기 금속 전극은 일정 간격을 두고 한 쌍이 상기 그래핀 전도층의 상부에 형성된 것을 특징으로 하는 광 기반 가스센서
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제1항에 있어서,상기 Ⅲ-Ⅴ족 화합물반도체 나노와이어는 상기 기판 위에 수평 방향으로 무작위로 분포하는 것을 특징으로 하는 광 기반 가스센서
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제13항에 있어서, 상기 그래핀 전도층은,상기 광흡수층과 상기 기판 사이에 형성되는 하부 전도층; 및상기 광흡수층의 상부에 형성되는 상부 전도층;을 포함하고,상기 금속 전극은 일정 간격을 두고 한 쌍이 상기 기판과 상기 하부 전도층 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 광 기반 가스센서
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제1항에 있어서,상기 기판 위에 상기 광흡수층과 상기 그래핀 전도층을 하나의 그룹으로 해서 1층 내지 100층 적층된 것을 특징으로 하는 광 기반 가스센서
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제1항에 있어서, 수소(H2), 에탄올(C2H5OH), 메탄(CH4), 황산화물(SOx) 질소산화물(NOx), 또는 황화수소(H2S)을 포함하며,상기 황산화물은 황산염(SO4), 피로황산염(S2O7), 삼산화황(SO3), 이산화황(SO2) 또는 일산화황(SO) 가스를 포함하고,상기 질소산화물은 오산화이질소(N2O5), 사산화이질소(N2O4), 삼산화이질소(N2O3), 일산화이질소(N2O) 이산화질소(NO2) 또는 일산화질소(NO) 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 기반 가스센서
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