본 발명은 기판, 상기 기판에 배치되는 그래핀 채널층, 상기 그래핀 채널층의 양단에 이격되어 배치되는 한 쌍의 금속 및 상기 그래핀 채널층 상에 배치되고 N-헤테로사이클릭 카벤 화합물로 이루어진 링커층을 포함하는 그래핀 트랜지스터, 그 제조방법 및 이를 포함하는 바이오 센서에 관한 것이다. 본 발명에 따른 그래핀 트랜지스터는, N-헤테로사이클릭 카벤 화합물의 카벤기와 그래핀 채널층이 공유 결합하여 그래핀 채널층의 표면을 전면적으로 개질하므로, 트랜지스터로서 우수한 전기 전도도를 발휘하면서도 이를 포함하는 바이오 센서의 선택성과 민감도가 향상된다.