초록 ▼

IV. 연구결과
□ PPB 레벨의 고감도 smart-oxide chemosensor 기술
PPB 레벨의 고감도 환경센서용 산화물 반도체(ZnO, SnO₂, TiO₂, Pd 도핑된 TiO₂) 나노섬유 제조 공정 기술을 확보하였다. 또한 펄스레이저 증착법에 의한 ZnO-NiO 이종산화물 박막 제조 공정 기술을 확립하였다. 산화물 나노섬유 기반의 CO, NO₂ 가스센서를 제작하여 가스감지 성능을 평가하였다. NO₂ 가스센서의 경

IV. 연구결과
□ PPB 레벨의 고감도 smart-oxide chemosensor 기술
PPB 레벨의 고감도 환경센서용 산화물 반도체(ZnO, SnO₂, TiO₂, Pd 도핑된 TiO₂) 나노섬유 제조 공정 기술을 확보하였다. 또한 펄스레이저 증착법에 의한 ZnO-NiO 이종산화물 박막 제조 공정 기술을 확립하였다. 산화물 나노섬유 기반의 CO, NO₂ 가스센서를 제작하여 가스감지 성능을 평가하였다. NO₂ 가스센서의 경우 SnO₂/ZnO 나노섬유 및 Pd/TiO₂ 나노섬유를 감지물질로 사용하여 NO₂ 농도 120-2100ppb를 성공적으로 검출하였다. CO 가스센서의 경우 TiO₂ 나노섬유를 감지물질로 사용하여 CO 농도 400~10000 ppb를 성공적으로 검출하였다. ZnO-NiO 이종산화물 박막 기반 가스센서의 경우 NO₂ 농도 800~5700 ppb를 성공적으로 검출하였다.
□ 공진형 무선 에너지 전송 기술 개발
본 세부과제는 당해년도가 2차년도로서, 다양한 공진체 (Spiral 코일, 박막 코일, Helical 코일)를 이용하여 에너지 전달 특성을 조사하였다. Helical 코일을 이용하여 거리 2m에서 54%의 효율로 전력을 전송하였다. 상용화를 고려하여 송신부는 Spiral 코일을, 수신부는 박막코일을 이용한 시제품을 만들었으며, LED 스탠드를 점등하는 데 성공하였다. 또한, 시스템 모델링 툴을 완성하여 공명을 이용한 에너지 전달의 원리 이해 및 실제시스템의 적용 가능성의 기반을 마련하였다.
□ 나도구조 기반 열전소자 구현
본 세부과제는 당해년도가 1차년도로서, 첫째, 하향식 실리콘 나노선을 활용한 열전소자 제작에 필요한 주요 핵심 공정인 하향식 실리콘 나노선 제작 공정 및 실리사이드 형성 공정을 확립하였다. 둘째, 주요 실험 데이터인 Seedbeck 계수 예측을 위한 전산모사를 진행하였으며, Seedbeck 계수 측정장비를 구축한 후 실리콘 나노선에 대한 기초 측정 데이터를 추출하였다. 셋째, 하향식 실리콘 나노선을 활용한 열전소자 제작을 위한 소자 설계 및 마스크 설계 및 제작을 완료하였다.

Abstract ▼

IV. RESULTS
A. Study of PPB level smart oxide chemosensor with high sensitivity and selectivity
Regarding the processing aspects, we have established a stable electrospinning process for the fabrications of ZnO nanofibers, SnO₂ coated ZnO nanofibers, TiO₂ nanofibers and P

IV. RESULTS
A. Study of PPB level smart oxide chemosensor with high sensitivity and selectivity
Regarding the processing aspects, we have established a stable electrospinning process for the fabrications of ZnO nanofibers, SnO₂ coated ZnO nanofibers, TiO₂ nanofibers and Pd doped TiO₂ nanofibers. In addition, we have investigated a pulsed laser deposition method to depositng ZnO-NiO mixed oxide thin-films. Concerning the NO₂ gas sensors SnO₂/ZnO nanofibers based gas sensors and Pd/ TiO₂ nanofibers based gas sensors showed successful NO₂ gas detection in a concentration range of 120~2100 ppb. Concerning the CO gas sensors TiO₂ nanofibers based gas sensors showed successful COgas detection in a concentration range of 400~10000 ppb. The ZnO-NiO thin-film based gas sensors showed successful NO₂ gas detection in a concentration range of 800~5700 ppb.
B. Study of Resonant Wireless Energy Transfer Technology
We characterized the energy transfer efficiency of the various resonant system including spiral coils, thin wire coils, and helical coils. Using helical coils, we obtained the energy transfer efficiency of 54% at a distance of 2m. For the practical implementation, we fabricated the prototype with a spiral coil at a transmitter and a thin wire coil at a receiver. To understand and to apply to the real world, we set up the system modeling. It works well and widens our knowledge.
C. Study of Nanostructure-based Thermoelectric Technology
Using top-down approach, 30nm-level silicon nanowire was realized, and silicide formation process was constructed. The measurement equipment of Seebeck coefficient was prepared, and Seebeck coefficient of the silicon nanowire was characterized. Finally, thermoelectric device utilizing the silicon nanowire was designed, and photo mask layout was fabricated.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 인사말씀 ... 3
• 제출문 ... 5
• 요약문 ... 8
• ABSTRACT ... 12
• CONTENTS ... 16
• TABLES ... 17
• FIGURES ... 18
• 목차 ... 22
• 표목차 ... 23
• 그림목차 ... 24
• 제1장 PPB레벨의 고감도 smart-oxide chemosensor 기술 ... 28
• 제1절 서론 ... 30
• 제2절 초고삼도 환경센서용 산화물 나노섬유 제조 ... 32
• 제3절 산화물 반도체 가스센서의 가스반응 특성 ... 48
• 제4절 결론 ... 54
• 참고문헌 ... 55
• 제2장 공진형 무선 에너지 전송 기술 ... 58
• 제1절 서론 ... 60
• 제2절 공전을 이용한 에너지 전송 특성 ... 62
• 제3절 시스템 모델링 ... 79
• 제4절 결론 및 향후 과제 ... 93
• 참고문헌 ... 94
• 제3장 나노구조 기반 열전소자 구현 ... 96
• 제1절 서론 ... 98
• 제2절 하향식 실리콘 나노선 제작 및 측정 ... 105
• 제3절 하향식 실리콘 나노선을 활용한 열전소자 설계 ... 112
• 제4절 결론 ... 117
• 참고문헌 ... 118
• 끝페이지 ... 120