• 제목/요약/키워드: $O_2$ sensor

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NO2 감응을 위한 Ag 금속입자가 기능화된 SnO2 나노선 기반 저온동작 센서 (Ag-functionalized SnO2 Nanowires Based Sensor for NO2 Detection at Low Operating Temperature)

  • 최명식;김민영;안지혜;최승준;이규형
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.11-17
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    • 2020
  • 본 연구에서는 Ag 금속입자가 기능화된 SnO2 나노선을 제작 및 저온 NO2 가스 센싱 특성을 평가하였다. Vapor-liquid-solid 공법을 이용하여 SnO2 나노선을 합성하였고, flame chemical vapour deposition 공법을 이용하여 Ag 금속입자를 SnO2 나노선 표면에 기능화하였다. 합성된 Ag 금속입자가 기능화된 SnO2 나노선을 이용하여 50℃에서 NO2 10 ppm에 대한 가스 센싱 테스트를 진행한 결과, 감응도(Rg/Ra) 1.252를 얻었다. 본 연구를 통하여, 금속입자가 기능화된 나노선을 이용한 저온동작 반도체식 가스센서의 산업 적용을 현실화 할 수 있을 것으로 기대된다.

저온동작용 $Co_{3}O_{4}$ 부탄가스 감지 소자(I) ($Co_{3}O_{4}$ butane gas sensor operating at low temperature (I))

  • 정진환;최순돈
    • 센서학회지
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    • 제5권6호
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    • pp.7-14
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    • 1996
  • 저온에서 동작 가능한 센서를 개발하기 위하여 $Co_{3}O_{4}$ 후막 소자를 제조하였다. $Co_{3}O_{4}$ 분말은 질산코발트 수용액으로부터 침전하여 얻었으며 binder인 ethylene glycol과 혼합하여 알루미나 기판상에 후막을 인쇄하였다. 제조된 후막에 대해 binder 함량 및 열처리 조건에 따른 부탄가스의 감도 및 회복성을 조사하였다. 동작 온도 $250^{\circ}C$에서 15% ethylene glycol을 함유한 $Co_{3}O_{4}$ 분말을 $300^{\circ}C$ 에서 24시간 동안 열처리한 소자가 부탄가스에 대하여 최고의 감도를 나타내었다. 감도는 500ppm 부탄가스에 대하여 1.1 정도로, 동작 온도 $350{\sim}400^{\circ}C$에서 상용 $SnO_{2}$ 가스 감지 소자의 감도 $0.8{\sim}0.85$와 비교할 때 매우 높았다. 응답 특성은 매우 좋았으나 회복성은 나쁜 것으로 나타났다.

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산소 분위기 열처리에 따른 ZnO 나노선의 상온 영역에서의 수소가스 검출 특성 향상 (Enhanced Hydrogen Gas Sensing Properties of ZnO Nanowires Gas Sensor by Heat Treatment under Oxygen Atmosphere)

  • 강우승
    • 한국표면공학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.125-130
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    • 2017
  • ZnO nanowires were synthesized and annealed at various temperatures of $500-800^{\circ}C$ in oxygen atmosphere to investigate hydrogen gas sensing properties. The diameter and length of the synthesized ZnO nanowires were approximately 50-100 nm and a few $10s\;{\mu}m$, respectively. $H_2$ gas sensing performance of the ZnO nanowires sensor was measured with electrical resistance changes caused by $H_2$ gas with a concentration of 0.1-2.0%. The response of ZnO nanowires at room temperature to 2.0% $H_2$ gas is found to be two times enhanced by annealing process in $O_2$ atmosphere at $800^{\circ}C$. In the current study, the effect of heat treatment in $O_2$ atmosphere on the gas sensing performance of ZnO nanowires was studied. And the underlying mechanism for the sensing improvement of the ZnO nanowires was also discussed.

광섬유 Fabry-Perot 간섭형 센서 제조를 위한 $TiO_{2}$ 반사막의 형성 및 그 특성 (Fabrication of $TiO_{2}$ In-line Reflection Mirror and Its Characteristics for Fiber Optic Fabry-Perot Interferometric Sensor)

  • 박동수;김명규;김창원;이정희;강신원;손병기
    • 센서학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.71-79
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    • 1995
  • 응답특성이 빠르고, 좁은 영역에서의 측정에 있어 매우 유리한 고 분해능의 광섬유 Fabry -Perot 간섭형 센서를 제조하기 위해 반사막으로 사용될 $TiO_{2}$ 박막의 형성법에 대해 조사하였다. RF magnetron sputtering 법을 이용하여 증착된 $TiO_{2}$ 박막은 굴절률이 $2.36{\sim}2.48$정도, 그리고 O/Ti의 원소조성비는 거의 2에 가까운 화학양론적인 조성비가 되어 e-beam 증착법으로 증착된 박막보다 우수한 특성을 나타내었다. 또한 용융 접합법을 사용하여 광섬유 선로내에 $TiO_{2}$ 반사막을 형성할 경우 RF 전력이 120W인 조건에서 증착된 반사막이 가장 큰 반사율을 나타내었을 뿐만 아니라 우수한 반사율 조절특성을 보였다. 광섬유 선로내에 이러한 조건에서 증착된 $TiO_{2}$ 반사막을 가지는 진성 광섬유 Fabry-Perot 간섭계는 매우 안정된 간섭특성을 나타내어 이를 여러가지 센서에 응용할 경우 고정도의 우수한 감지 특성을 나타낼 수 있을 것으로 기대된다.

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BiPbSrCaCuO 초전도 자기검출소자 (Magnetic Field Sensor using BiPbSrCaCuO Superconductor)

  • 이상헌;이성갑;이영희
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.429-434
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    • 2003
  • The magnetic field sensor was fabricated with superconducting ceramics of BiPbSrCaCuO system. The sensor at liquid nitrogen temperature showed the increase of electrical resistance by applying magnetic field. Actually, the voltage drop across the sensor was changed from zero to a value more than 100 $\mu\textrm{V}$ by the applied magnetic field. The change of electrical resistance depended on magnetic field. The sensitivity of this sensor was 2.9 $\Omega$/T. The sensing limit was about 1.5${\times}$10$\^$-5/ T. The increase of electrical resistance by the magnetic field was ascribed to a modification of the Josephson junctions due to the penetrating magnetic flux into the superconducting material. Considering the observed properties of the superconductor with trapped magnetic flux, a magnetic sensor was fabricated to detect simultaneously both the intensity and the direction of the magnetic field.

SnO2 나노와이어를 이용한 저온동작 고감도 고선택성 NO2 가스센서 (Highly sensitive and selective NO2 gas sensor at low temperature based on SnO2 nanowire network)

  • 김유종;박소영;이정석;이세형;우경완;이상현;이문석
    • 센서학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.175-180
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    • 2021
  • In this paper, methods for improving the sensitivity of gas sensors to NO2 gas are presented. A gas sensor was fabricated based on an SnO2 nanowire network using the vapor-phase-growth method. In the gas sensor, the Au electrode was replaced with a fluorinedoped tin oxide (FTO) electrode, to achieve high sensitivity at low temperatures and concentrations. The gas sensor with the FTO electrode was more sensitive to NO2 gas than the sensor with the Au electrode: notably, both sensors were based on typical SnO2 nanowire network. When the Au electrode was replaced by the FTO electrode, the sensitivity improved, as the contact resistance decreased and the surface-to-volume ratio increased. The morphological features of the fabricated gas sensor were characterized in detail via field-emission scanning electron microscopy and X-ray diffraction analysis.

FET형 포도당센서의 특성개선과 이를 이용한 포도당측정기 개발 (Characteristics Improvement of a FET-Type Glucose Sensor and Its Application to a Glucose Meter)

  • 이채향;최상복;이영철;서화일;손병기
    • 센서학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.271-278
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    • 1998
  • ISFET를 바탕으로 한 포도당 센서일 경우에 저감도, 드리프트 현상, 긴 응답시간의 문제점들을 가지고 있다. 이러한 이유로, ISFET 포도당센서에 백금 엑츄에이터(Pt actuator)를 내장시켜 반응부산물인 $H_2O_2$를 전기분해하는 전류법적인 엑츄에이션(amperometric actuation) 기법을 도입하여 감도를 높였다. 또한 출력신호의 기준선(baseline)을 확인한 후, $H_2O_2$ 전기분해에 의한 pH 변화분만을 검출하여 출력신호로 사용하는 새로운 측정법을 고안하여 심각한 드리프트를 배제하였다. 이러한 전류법적 엑츄에이션과 측정 기술로써 ISFET 포도당 센서의 동작특성이 개선되었다. 제작된 ISFET 포도당센서는 포도당 농도에 따른 응답의 크기가 30mM의 인산완충용액인 PBS(phosphate buffer solution)에서 약 26mV/decade의 높은 감도와 선형성을 보였다. 이 센서를 사용하여 높은 정밀도를 갖는 휴대용 포도당 측정기를 개발하고 그 특성을 평가하였다.

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Au 나노입자가 코팅된 TiO2 나노와이어의 에탄올가스 검출 특성 (Ethanol Sensing Properties of TiO2 Nanowires Sensor Decorated with Au Nanoparticles)

  • 강우승
    • 한국표면공학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.238-244
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    • 2015
  • $TiO_2$ nanowires were synthesized by hydrothermal method for the application to ethanol gas sensor. $TiO_2$ nanowires were decorated with Au nanoparticles to improve the sensitivity to ethanol gas. Scanning electron microscopy and Transmission electron microscopy revealed that the synthesized nanowires had diameters and lengths of approximately 100 - 200 nm and a few micrometers, respectively. Size of the Au nanoparticles decorated on the $TiO_2$ nanowires was observed to be in the range of 10 - 20 nm. X-ray diffraction confirmed that the decorated nanowires were composed of anatase-, rutile-$TiO_2$, and Au. The sensitivities of $TiO_2$ nanowires sensors decorated with Au were approximately 1.1 - 3.65 times as high as those of as-synthesized $TiO_2$ sensors for the ethanol concentration of 5 - 100 ppm at $200^{\circ}C$. The mechanism of the improved ethanol gas sensing of the $TiO_2$ nanowires decorated with Au nanoparticles is discussed.

${AI_2}{O_3}$/ AI 및 ${SnO_2}-{AI_2}{O_3}$/AI박막습도 센서에 관한 연구 (A Study on the ${AI_2}{O_3}$/ and ${SnO_2}-{AI_2}{O_3}$/AI Thin Film Humidity Sensors)

  • 전춘생
    • 한국재료학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.159-165
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    • 1994
  • 순수한 알루미늄을 양극산화한 $AI_2O_3/AI$ 소자 및 그 위에$SnO_2$를 증착, 소자를 제작하여 그들의 전기적인 특성을 여러 습도 분위기 중에서 조사하였다. 단위습도당의 표면저항 변화는 $AI_2O_3/AI$ 소자에서는 $1.40 \times 10^{-2}\Omega$ /RH이었다. 두 소자는 습도에 따른 표면저항 변화중에서 hysteresis현상을 나타내고 있지만, $SnO_2-AI_2O_3/Al$ 소자쪽이 더 작은 hysteresis현상을 나타내었다. $SnO_2-AI_2O_3/Al$ 소자에 있어서 표면저항에 대한 온도의존성은 40-$60^{\circ}C$에서 $2.50 \times 10^{-2} \Omega /^{\circ}C$인것에비해 0~$20^{\circ}C$에서는 $0.56 \times 10^{-2} \Omega /^{\circ}C$와 같이 적기 때문에 $SnO_2-AI_2O_3/Al$ 소자는 실온영역에서 습도센서로 쓸 수 있다고 결론할 수 있다.

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VOC 함유 토양가스 모니터링을 위한 Sn$O_2$ 세라믹 가스센서의 반응특성 연구 (Sn$O_2$ Ceramic Gas Sensor for VOC Contaminated Soil Gas Monitoring)

  • 최관영;조현정;양지원
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2000년도 창립총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.125-128
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    • 2000
  • Recently, development of advanced soil monitoring technology has became essential for effective site remediation. Soil gas evaluation is simple and powerful technology which can reduce the environmental impact during the survey of VOC contaminated area. In this research, the feasibility test of SnO$_2$ceramic gas sensor is conducted to improve soil gas measurement technology. As a result, it is successfully proved that this gas sensor has an possibility for soil gas monitoring.

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