본 발명은 반응감도의 튜닝(tuning)이 가능하고, 빠른 회복성(fast-recovery)과 재개 가능성(renewability)을 갖는 초 고감도 그라핀 센서 및 그 제조방법에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명은, 홈이 형성된 기판; 상기 홈 내부에 형성된 유전체층; 상기 유전체층과 부분적으로 맞닿으며 상기 홈의 좌,우측에 위치한 기판의 상부면에 걸쳐지도록 형성된 그라핀층; 상기 기판 위에 적층되어 상기 그라핀층의 양단과 각각 연결되는 소스 전극과 드레인 전극; 상기 홈 내부에 상기 유전체층과 접촉을 이루며 형성되고, 외부로부터 전압이 인가되는 게이트 전극을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.