As electrochemical fabrication, the research using fast mass transport have been emerging. In this thesis, we study easy and fast fabrication of micro-gap electrode and, its application using redox cycling.
We first devise gap electrode employing uniform-sized spherical beads as spacers to control gap thickness ranging from 500 nanometer to 8 micrometer. After that, we confirmed the gap by using SEM (Scanning electron microscope) and cyclic voltammetry, and measured the resulting current. The gap is applied to the biosensor capable of detecting dopamine in the presence of ascorbic acid.
Additionally, the molecule diode modifying one of Au electrodes with ferrocene terminated self-assembled monolayer is developed to offer unidirectional charge transfers. As a result, High rectification ratio (ca. 170) as well as fast response time (7.5 ms) is obtained at 4 micrometer gap and we confirmed that both rectification ratio and response time are programmable depending on gap thickness.
전기화학적 전극제작의 일환으로 최근 빠른 물질이동을 이용한 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 학위논문에서는 간단하고 빠르게 제작이 용이한 마이크로갭 전극공정과 산화환원 순환을 통한 응용에 초점을 맞추어 연구를 수행하였다.
제작방법으로 두 전극을 마이크로사이즈의 구형비드를 스페이서로 이용해 500나노미터에서 8마이크로미터까지 갭전극을 제작하였다. 제작된 갭은 전자현미경과 페로센메탄올을 이용한 순환전류법으로 나타난 전류값으로 확인하였고 이를 바이오센서로서 응용해 아스코빅산에서의 도파민의 전기화학적 신호를 정량적으로 측정하였다.
또한 금전극을 이용한 갭전극에서 한쪽 금전극을 페로센말단 자기조립단분자막으로 개질하여 단방향 전류를 얻는 분자다이오드를 개발하였다. 그 결과 4마이크로미터 갭에서 170의 높은 정류비와 빠른반응 시간(7.5 ms)을 얻었고 이를 갭 두께에 따라 조절이 가능함을 확인하였다.
