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피검사체가 통과할 수 있도록 유입구 및 유출구를 갖는 나노 포어가 형성된 나노 포어 구조체; 및상기 유입구 및 유출구 사이에 상호 이격되어 구비되며, 단부가 상기 나노 포어 내부로 노출되며, 상기 나노 포어 내부로 흐르는 전류를 측정할 수 있도록 구비된 한 쌍의 제1 전극 및 제2 전극을 포함하고,상기 제1 및 제2 전극들은 평면적으로 볼 때 상호 오버랩되지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자
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제1항에 있어서, 상기 나노 포어는 100 nm 이하의 크기를 가지며, 10,000 nm 이하의 길이를 갖도록 구비된 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자
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제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들 각각은 그래핀, 그래파이트, 환원된 그래핀, h-BN, WS2, 및 MOS2 이 속하는 2차원형태의 물질 군에 선택된 적어도 하나를 포함하는 나노 포어 소자
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제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들 각각은 금, 은, 팔라듐 플라티늄, 하프늄, 구리이 속하는 금속 군에 선택된 적어도 하나를 포함하는 나노 포어 소자
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제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들 각각은 상기 나노 포어 구조체를 수평 방향으로 관통하도록 하프 도우넛 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자
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6
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들 각각은 상기 나노 포어의 수직방향으로 형성된 절연막에 의해 상호 이격되도록 배치된 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자
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제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들 각각은 상기 나노 포어의 수직방향으로 형성된 절연막에 의해 상호 이격되도록 배치되며, 상기 나노 포어를 중심으로 상호 마주보도록 형성된 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자
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8
제6항 및 제7항 중 어느 하나에 있어서, 상기 절연막은 상기 제1 및 제2 전극들 사이로 5 nm 이하의 간격을 가짐으로써 상기 제1 및 제2 전극들 사이로 터널링 전류(tunneling current)가 발생할 수 있도록 구비된 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자
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9
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전극들 사이에 배치되며, 상기 나노 포어 내부의 흐르는 상기 피검사체의 유동을 제어하는 제3 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자
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10
제9항에 있어서, 상기 제3 전극는 일 단부에 상기 나노 포어 내부에서 노출된 노출부를 구비하고, 상기 노출부는 유전 물질로 코팅된 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자
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피검사체가 통과할 수 있도록 유입구 및 유출구를 관통하는 나노 포어가 형성된 나노 포어 구조체를 형성하는 단계; 및상기 유입구 및 유출구 사이에 상호 이격되어 구비되며, 단부가 상기 나노 포어 내부로 노출되며, 상기 나노 포어 내부로 흐르는 전류를 측정할 수 있도록 구비된 한 쌍의 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고,상기 제1 및 제2 전극들은 평면적으로 볼 때 상호 오버랩되지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자의 제조 방법
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기판 상에 포어층을 형성하는 단계: 상기 포어층 상에 평면 구조물로 이루어진 제1 전극층을 형성하여 상기 포어층 및 상기 제1 전극층을 포함하는 제1 예비 포어 구조체를 형성하는 단계;상기 제1 전극층 상에 층간 절연막을 형성하는 단계;상기 층간 절연막 상에 평면 구조물로 이루어진 제2 전극층을 형성하는 단계;상기 제2 전극층 상에 절연막을 형성하는 단계;상기 절연막, 상기 제2 전극층, 상기 층간 절연막, 제1 전극층 및 상기 포어층에 대하여 가공 공정을 수행하여, 피검사체가 통과할 수 있도록 유입구 및 유출구를 갖는 나노 포어가 형성된 나노 포어 구조체, 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고,상기 제1 및 제2 전극들은 평면적으로 볼 때 상호 오버랩되지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자의 제조 방법
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제12항에 있어서, 상기 제1 전극층 상에 층간 절연막을 형성하기 전, 상기 기판을 부분적으로 식각하여 상기 나노 포어에 대응되는 위치에 제1 개구를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자의 제조 방법
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제12항에 있어서, 상기 절연막이 상기 가공 공정을 통하여 형성된 절연막 패턴 상에 상기 유입구가 노출되도록 저장 용기를 부착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자의 제조 방법
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a) 제1 기판 상에 제1 포어층을 형성하는 단계: b) 상기 제1 포어층 상에 평면 구조물로 이루어진 제1 전극층을 형성하여 상기 제1 포어층 및 제1 전극층을 포함하는 제1 예비 포어 구조체를 형성하는 단계;c) 상기 제1 전극층 상에 층간 절연막을 형성하는 단계;d) a) 내지 b)단계를 이용하여 제2 기판, 제2 포어층, 제2 전극층이 순착적으로 형성된 제2 예비 포어 구조체를 준비하는 단계; e) 상기 층간 절연막 상에 상기 제1 예비 포어 구조체와 마주보도록 상기 제2 예비 포어 구조체를 위치시키는 단계;f) 상기 층간 절연막 및 상기 제2 전극층을 부착시키는 단계; 및e) 상기 제2 포어층, 제2 전극층, 층간 절연막, 상기 제1 전극층 및 상기 제1 포어층에 대하여 가공 공정을 수행하여, 피검사체가 통과할 수 있도록 유입구 및 유출구를 갖는 나노 포어가 형성된 나노 포어 구조체, 제1 전극 및 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자의 제조 방법
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제15항에 있어서, 상기 f) 단계는 애노딕 본딩 공정, 플라즈마 본딩 공정 또는 마이크로웨이브 본딩 공정 중 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자의 제조 방법
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제15항에 있어서, 상기 제1 전극층 상에 층간 절연막을 형성하기 전, 상기 제1 기판을 부분적으로 식각하여 상기 나노 포어에 대응되는 위치에 제1 개구를 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 전극층을 형성한 후, 상기 제2 기판을 부분적으로 식각하여 상기 나노 포어에 대응되는 위치에 제2 개구를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자의 제조 방법
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제12항 및 제15항 중 어느 하나의 항에 있어서,상기 제1 및 제2 전극층들 각각을 패터닝하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노 포어 소자의 제조 방법
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