금속이온 흡착에 의한 형광염료가 코팅된 탄소나노튜브 네트워크 채널의 전도성 변화 연구

Abstract

탄소나노튜브(Carbon Nanotube: CNT)는 구조가 특이하고 우수한 전기적, 물리적 성질을 지니고 있어 차세대 소자 핵심 재료로 주목 받고 있다. 탄소나노튜브는 구조가 다름에 따라 전기적 도체가 되기도 하고, 반도체가 되기도 한다. 이것은 구리보다 전기를 더 잘 전도하며, 열 전달 능력도 매우 우수하다. 탄소 나노 튜브의 이러한 성질은 이상적인 반도체 재료로 이용될 수 있다. 탄소나노튜브를 기반으로 제작한 전계효과 트랜지스터(CNT-FET)는 실시간 검지 가능하고 검지도가 높다는 장점이 있다. 그리하여 다양한 물질, 단맛, 매운맛 등을 검지하는 센서가 개발 되였다. 이런 센서는 높은 응용성을 띄고 있어 다양한 용도에 쓰일 것으로 보인다. Zn2+ 이온은 거의 모든 생물체의 필수적인 미량 원소로, 인체에는 전이 금속 중에서는 철 다음으로 많이 들어있다. 본 논문에서는 아연이온을 검지하는 형광시약(zinpyr-1)을 탄소나노튜브를 기반으로 한 장효과 트랜지스터에 코팅 함으로서 Zn2+이온을 검지 가능하도록 하였다. 우선 기존의 CNT-FET제작방법으로 소자를 제작하였다. 이렇게 제작된 CNT-FET 채널 위에 형광염료(Zinpyr-1)를 코팅하였다. 형광염료가 코팅된 CNT-FET는 Zn2+ 이온에 농도에 따른 높은 검지성과 선택성을 보인다. 이렇게 CNT-FET위에 특정한 타겟물질을 검지가능한 형광염료를 코팅하는 방법은 앞으로도 많은 센서제작에 사용될것으로 예측된다.