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NTIS 바로가기전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, v.29 no.12, 2016년, pp.809 - 813
We investigated a SiC-based hydrogen gas sensor with MIS (metal-insulator-semiconductor) structure for high temperature applications. The sensor was fabricated by
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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고온용 센서는 어떤 기능을 하는가? | 고온용 센서는 엔진, 용광로 및 발전시설 등의 고온 환경에 직접 장착하여 검지의 대상을 센싱함으로써, 데이터의 정확도를 향상시킬 수 있다는 점에서 연구개발이 필요하다. 또한 고온 분위기는 센서의 기능면에서 감도가 개선되고 센서의 응답 시간의 단축을 가져올 수 있는 장점이 있어, 고온용 센서의 개발에 관한 연구에 더욱 관심을 가질 필요가 있다. | |
금속-산화막-반도체(MIS) 구조의 수소가스 센서의 장점은? | TiO2막은 유전율이 매우 높아 정전용량(capacitive)형 센서의 유전막으로 적합하며, 본 연구에서는 SiC반도체 기판을 이용한 금속-산화막-반도체(MIS) 구조의 수소가스 센서를 제작하였다. 온도 의존성이 높은 저항형 센서에 비해 고온 환경에서는 정전용량형이 상대적으로 온도 의존성이 낮아 유리하다. 특히 금속산화막으로 금속 전극과 반도체를 분리한 MIS 구조는 고온에도 안정성을 갖는 중간 산화막으로 인해 고온에 적합하며, 다양한 금속 산화막으로부터 나타나는 고유의 가스 흡착 특성의 차이로 가스선택성을 향상시킬 수 있다. | |
수소 가스의 누출은 어떤 위험성이 있는가? | 5×10-5%를 차지할 정도로 질소와 산소에 비해 매우 미약하게 분포하고 있지만, 화학 원료와 신 재생 에너지원으로 사용할 때 고농도로 압축저장 상태에서 이용하게 된다. 하지만, 수소 가스는 대기 중에 4% 이상 누출되면 폭발 위험성이 높고, 금속의 부식에도 주요 원인으로 작용하고 있어, 수소 가스를 취급할 때 가스 누출을 검지할 수 있는 센서에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다 [4-6]. 한편 금속 산화막을 이용한 수소 가스 센서는 SiO2 [7,8], TiO2 [9]와 함께 Ta2O5[10,11] 등을 감지막으로 사용한 연구가 발표되어 왔다. |
C. Lu and Z. Chen, Sens. Actuator B Chem., 140, 109 (2009). [DOI: https:/doi.org/10.1016/j.snb.2009.04.004]
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C. Loa, S. W. Tan, C. Y. Wei, J. H. Tsai, and W. S. Lour, Int. J. Hydrog. Energy, 38, 313 (2013). [DOI: https:/doi.org/10.1016/j.ijhydene.2012.10.051]
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J. Yu, G. Chen, C. X. Li, M. Shafiei, J. Z. Ou, J. du Plessis, K. Kalantar-zadeh, P. T. Lai, and W. Wlodarski, Sens. Actuator B Chem., 172, 9 (2011). [DOI: https:/doi.org/10.1016/j.sna.2011.02.021]
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오픈액세스 학술지에 출판된 논문
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