Journal of Sensor Science and Technology (센서학회지)

The Korean Sensors Society (한국센서학회)
권호 표지

Fabrication and Characteristics of ZnO:In Thin Film $NH_3$ Gas Sensor

ZnO:In 박막 $NH_3$ 가스센서의 제작 및 특성

  • Kim, Jin-Hae (Dept. Electronic Materials Eng. and Research Center for Aircraft Parts Technology, Gyeongsang National University) ;
  • Jun, Choon-Bae (Dept. of Electronic Eng., Yonam College of Eng.) ;
  • Park, Ki-Cheol (Dept. Electronic Materials Eng. and Research Center for Aircraft Parts Technology, Gyeongsang National University)
  • 김진해 (경상대학교 전자재료공학과 및 항공기부품기술연구센터) ;
  • 전춘배 (연암공업대학 전자공학과) ;
  • 박기철 (경상대학교 전자재료공학과 및 항공기부품기술연구센터)
  • Published : 1999.05.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

The In doped ZnO(ZnO:In)thin films sensitive to $NH_3$ gas were prepared by the double layer depositions of In film by vacuum evaporation and ZnO film by rf magnetron sputtering method onto a $SiO_2$/Si wafer substrate, and subsequent heat treatment process. The structural and electrical characteristics of the ZnO:In thin films were studied as a function of heat treatment temperature by x-ray diffraction, scanning electron microscope and 4 point probing method. And the dependence of the sensitivity, the selectivity and the time response of the thin films on heat treatment temperature was investigated. The thin film heat-treated at $400^{\circ}C$ showed the highest sensitivity of 140% at an operating temperature of $300^{\circ}C$. The sensitivity towards CO, $NO_x$, gases observed in the same temperature.

암모니아가스에 민감한 In이 도핑된 ZnO(ZnO:In) 박막을 In 박막($100\;{\AA}$) 및 ZnO박막($3000\;{\AA}$)의 연속적인 증착과 열처리공정을 통하여 제조하였다. 기판은 $1000\;{\AA}$의 산화막이 열적으로 성장되어 있는 Si 기판을 사용하였다. In/ZnO 박막 이중층의 열처리온도에 따른 구조적 및 전기적 특성을 X-선회절기, 주사전자현미경 및 4점측정시스템을 통하여 조사하였다. 이들 막에 대하여 열처리온도에 따른 암모니아가스에 대한 감도, 선택성 및 시간응답특성을 구하였다. 열처리온도 $400^{\circ}C$, 동작온도 $300^{\circ}C$에서 100 ppm의 암모니아가스를 주입한 결과 140%의 최대감도를 나타내었으며 CO, $NO_x$ 가스에 대한 감도는 아주 낮은 것으로 나타났다.

Keywords