Journal of Sensor Science and Technology (센서학회지)

The Korean Sensors Society (한국센서학회)
권호 표지

Fabrication and Characterization of Thick Film Ammonia Gas Sensor

후막형 암모니아 가스 센서의 제조 및 가스 감응 특성

  • Yun, Dong-Hyun (LG Corporate Institute of Technology, Devices and Materials Laboratory) ;
  • Kwon, Chul-Han (LG Corporate Institute of Technology, Devices and Materials Laboratory) ;
  • Hong, Hyung-Ki (LG Corporate Institute of Technology, Devices and Materials Laboratory) ;
  • Kim, Seung-Ryeol (LG Corporate Institute of Technology, Devices and Materials Laboratory) ;
  • Lee, Kyu-Chung (LG Corporate Institute of Technology, Devices and Materials Laboratory)
  • 윤동현 (LG 종합 기술원, 소자재료 연구소) ;
  • 권철한 (LG 종합 기술원, 소자재료 연구소) ;
  • 홍형기 (LG 종합 기술원, 소자재료 연구소) ;
  • 김승렬 (LG 종합 기술원, 소자재료 연구소) ;
  • 이규정 (LG 종합 기술원, 소자재료 연구소)
  • Published : 1997.11.30
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Abstract

An ammonia gas sensor with high sensitivity using thick-film technology were fabricated and examined. The material for sensing the ammonia gas was the mixture of oxide semiconductor, $FeO_{x}-WO_{3}-SnO_{2}$. The sensor exhibits resistance increase upon exposure to low concentration of ammonia gas. The resistance of the sensor is decreased, on the other hand, for exposure to reducing gases such as ethyl alcohol, methane, propane and carbon monoxide. A novel method for detecting ammonia gas quite selectively utilizing a sensor array consisting of an ammonia gas sensor and a compensation element were proposed and developed. The compensation element is a Pt-doped $WO_{3}-SnO_{2}$ gas sensor which shows opposite direction of resistance change in comparison with that of the ammonia gas sensor upon exposure to ammonia gas. Excellent selectivity has been achieved using the sensor array having two sensing elements.

후막형 암모니아 가스센서를 제조하여 가스 감지특성을 조사하였다. 저농도의 암모니아 가스에 감도가 우수한 산화물 반도체 감지물질은 $FeO_{x}-WO_{3}-SnO_{2}$ 이었으며 100 ppm 이하의 암모니아 가스에 노출될 때 감지막의 저항이 증가하는 특이한 경향을 나타내었다. 반면 암모니아 외의 일반적인 환원성 가스에 노출될 때는 저항이 감소하는 경향을 보였다. 이러한 암모니아 가스 감지소자와 감지물질이 Pt-doped $WO_{3}-SnO_{2}$ 로 구성된 보상소자를 결합하여 센서어레이를 제조하였으며 그 특성을 조사하였다. 보상소자는 암모니아 가스와 일반적인 환원성 가스모두에 의해 저항이 감소하는 경향이 있다. 센서 어레이는 감지소자와 보상소자를 하나의 기판위에 형성하여 제조되었으며 우수한 선택성을 얻을 수 있었다. 이러한 개념의 센서어레이를 이용하면 가스센서의 선택성 향상을 기할 수 있음을 확인할 수 있었다.

Keywords