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제안 방법
- 음주 측정과 같은 조건 하에서 측정하기 위하여 체온과 비슷한 36 ℃의 알콜 용액으로부터 증발된 가스를 센서에 주입하였다. Retrigerating Bath Circulator(Jeio Tech, RW-1025G)에서 수송 가스 N2 가스에 의해 증발된 알콜 가스는 기준 가스인 N2 가스와 희석하여 500ppm~2000ppm 농도로 조절하였으며, 가스의 감도측정은 기록계(Yokogawa, Mobilecorder MV100)를 이용하여 측정하였다. 이 때 회로전압(VC)은 D.
- 박막의 X-선 회절분석과 미세구조를 관찰하였다. X-선 회절분석은 X-ray Diffractometer(Rich. Seifert & Co., XRD 3000 PTS)로 Cu Kα(λ= 1.542 Å)선과 Ni 필터를 사용하여 2θ 값이 20°와 80° 사이에서 조사되었다. 박막 표면의 미세구조는 FESEM(Hitachi, S-4300)과 AFM(Psia, M5)을 사용하여 관찰하였다.
- 기본 물성분석으로 SnO2 박막의 X-선 회절분석과 미세구조를 관찰하였다. X-선 회절분석은 X-ray Diffractometer(Rich.
- 542 Å)선과 Ni 필터를 사용하여 2θ 값이 20°와 80° 사이에서 조사되었다. 박막 표면의 미세구조는 FESEM(Hitachi, S-4300)과 AFM(Psia, M5)을 사용하여 관찰하였다.
- % Pt를 첨가한 타겟(2"Φ, 1/4"t)이었으며, 박막 증착시 기판의 온도는 각각 실온(ambient temperature)과 300 ℃이었다. 박막의 두께는 3000 Å 정도이었고, 증착된 박막은 결정성 향상을 위하여 각각 공기 중 650 ℃에서 1시간과 4시간 동안 열처리를 하였다. 시편에는 센서의 온도 측정을 위해 K-type 열전대를 세라믹 본드를 이용하여 기판 뒷면에 부착하였다.
- 본 실험에서는 나노 입자크기의 SnO2 박막을 R.F. magnetron sputtering법으로 제조하여, 촉매 물질, 박막 증착 시 기판 온도, 열처리 조건에 따른 알콜 감도의 영향을 고찰하였다. SnO2 박막의 X-선 회절 분석 결과, 600 ℃에서 열처리 후 모든 시편의 박막은 결정을 형성하였다.
- 본 연구에서는 가스 감지용 반도체로 고성능 알콜 센서를 제조하기 위하여, Pd(0.5 wt.%)와 Pt(2 wt.%)이 소량 첨가된 SnO2 타겟을 사용하여 R.F. magnetron sputtering 법으로 나노 입자 크기의 박막가스센서를 제작하였다. 제조된 SnO2 박막의 결정성 및 미세구조 비교·분석과 알콜의 감도특성을 체계적으로 고찰하였다.
- 이 때, 가스감도는 전압검출법[12]을 사용하여 측정하였다. 센서에 직렬로 부하저항(load resistance, RL)을 연결하여 그에 따른 센서에 걸리는 전압을 측정하였다. 센서의 저항값은 그림 2의 기본 측정회로에 따라 다음 식에 대입하여 계산하였다.
- magnetron sputtering 법으로 나노 입자 크기의 박막가스센서를 제작하였다. 제조된 SnO2 박막의 결정성 및 미세구조 비교·분석과 알콜의 감도특성을 체계적으로 고찰하였다.
대상 데이터
- 그림 1에서와 같이 SnO2 박막 가스센서를 제조하였다. 기판재료는 알루미나(5.
- 박막 가스센서를 제조하였다. 기판재료는 알루미나(5.08 mm × 10.16 mm x 0.4 mm)를 사용하였으며 기판 앞·뒷면에 Pt로 각각 전극과 히터용 실크 스크린 프린팅법으로 후막을 형성한 다음 1250 ℃에서 30분간 열처리 하였다. 기판에 Pt 리드선을 Ag paste를 이용하여 연결한 후, 550 ℃에서 10분 동안 열처리하였다.
- 박막의 두께는 3000 Å 정도이었고, 증착된 박막은 결정성 향상을 위하여 각각 공기 중 650 ℃에서 1시간과 4시간 동안 열처리를 하였다. 시편에는 센서의 온도 측정을 위해 K-type 열전대를 세라믹 본드를 이용하여 기판 뒷면에 부착하였다.
- 위와 같이 준비된 기판 위에 가스 감지막으로 SnO2 박막을 R.F. Magnetron Sputter(Korea Vacumm, KVS-660)를 이용하여 증착하였다. 증착 시 사용한 SnO2는 0.
이론/모형
- 전압을 인가하여 센서의 작동 온도를 300 ℃로 맞추었다. 이 때, 가스감도는 전압검출법[12]을 사용하여 측정하였다. 센서에 직렬로 부하저항(load resistance, RL)을 연결하여 그에 따른 센서에 걸리는 전압을 측정하였다.
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