• 센서학회지
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• 제21권6호
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• pp.456-460
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• 2012

Au/$SnO_2$ core-shell structure nanoparticles (NPs) were synthesized by microwave hydrothermal method, and the effect of working temperature on sensitivity of Au/$SnO_2$ core-shell NPs for CO gas was investigated. The $SnO_2$ shell layer was consisted of $SnO_2$ primary particles with 4.5 nm diameter. The response of Au/$SnO_2$ core-shell NPs for CO gas was maximized at the working temperature of $350^{\circ}C$ while the sensitivity increased with decreasing the working temperature due to the low grain size effect of $SnO_2$ NPs on the response of CO gas.

• 한국재료학회지
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• 제26권12호
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• pp.741-750
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• 2016

Nanofibers(NFs), because of their high surface area and nanosized grains, have appropriate morphologies for use in chemiresistive-type sensors for gas detection applications. In this study, a highly sensitive and selective CO gas sensing material based on Au-decorated $SnO_2$ NFs was fabricated by electrospinning. $SnO_2$ NFs were synthesized by electrospinning and subsequently decorated with various amounts of Au nanoparticles(NPs) by sputtering; this was followed by thermal annealing. Different characterizations showed the successful formation of Au-decorated $SnO_2$ NFs. Gas sensing tests were performed on the fabricated sensors, which showed bell-shaped sensing behavior with respect to the amount of Au decoration. The best CO sensing performance, with a response of ~20 for 10 ppm CO, was obtained at an optimized amount of Au (2.6 at.%). The interplay between Au and $SnO_2$ in terms of the electronic and chemical sensitization by Au NPs is responsible for the great improvement in the CO sensing capability of pure $SnO_2$ NFs, suggesting that Au-decorated $SnO_2$ NFs can be a promising material for fabricating highly sensitive and selective chemiresistive-type CO gas sensors.

• 한국재료학회지
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• 제24권3호
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• pp.152-158
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• 2014

We report the effect of the fabric of the surface microstructure on the CO gas sensing properties of $SnO_2$ thin films deposited on self-assembled Au nanodots ($SnO_2$/Au) that were formed on $SiO_2/Si$ substrates. We characterized structural and morphological properties, comparing them to those of $SnO_2$ thin films deposited directly onto $SiO_2/Si$ substrates. We observed a significant enhancement of CO gas sensing properties in the $SnO_2$/Au gas sensors, specifically exhibiting a high maximum response at $200^{\circ}C$ and quite a low detection limit of 1 ppm level in dry air. In particular, the response of the $SnO_2/Au$ gas sensor was found to reach the maximum value of 32.5 at $200^{\circ}C$, which is roughly 27 times higher than the response (~1.2) of the $SnO_2$ gas sensor obtained at the same operating temperature of $200^{\circ}C$. Furthermore, the $SnO_2/Au$ gas sensors displayed very fast response and recovery behaviors. The observed enhancement in the CO gas sensing properties of the $SnO_2/Au$ sensors is mainly ascribed to the formation of a nanostructured morphology in the active $SnO_2$ layer having a high specific surface-reaction area by the insertion of a nanodot form of Au nucleation layer.

• 센서학회지
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• 제18권6호
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• pp.417-422
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• 2009

The problems associated with the synthesis, characterization and application of $SnO_2$-Au nanocomposites for the optimization of conductometric gas sensors have been discussed in this report. Nanocomposites have been synthesized on the surface of $SnO_2$ films using successive ionic layer deposition(SILD) method. It has been shown that the proposed approach to surface modification of metal oxide films is an excellent method for the optimization of the operating characteristics of $SnO_2$-based gas sensors, being developed for the detection of reducing gases as well as ozone.

• 한국진공학회지
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• 제10권3호
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• pp.289-297
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• 2001

가연성 가스의 검지 및 인식을 위하여, SnO$_2$계열의 4가지 종류의 박막을 형성하였다. 감지막 형성을 위하여, Sn, Pt/Sn, Au/Sn 그리고 Pt, Au/Sn 막을 Sn의 열증착과 귀금속의 스퍼터링으로 증착하였다. 증착된 박막들을 $700^{\circ}C$ 정도에서 2 시간 열산화시켜 $SnO_2$계열의 감지막을 형성하였다. 제작된 박막은 tetragonal구조의 $SnO_2$이었고, 가스 흡착을 위한 가스 흡착점과 기공도를 많이 갖고 있었다. 스퍼터로 형성된 박막보다 열산화법으로 형성된 박막이 고감도를 보였다. 제작 박막들은 작업환경기준치정도의 저농도에서 측정 가연성 가스(부탄, 프로판, LPG, 일산화탄소)에 대해 고감도와 재현성을 나타내었다. 특히, 백금(30 $\AA$)을 첨가한 박막이 LPG와 부탄 가스에 대해, 순수 열산화된 $SnO_2$ 박막이 프로판과 일산화탄소에 대하여 가장 고감도를 나타내었다. 이들 센서들의 각 가스별로 차별화된 감도패턴을 이용하여 주성분 분석 기법을 통해 환경기준치(LEL, TLV) 범위에서 부탄, 프로판, LPG, 일산화탄소와 같은 가연성 가스의 종류 인식 및 정량을 인식할 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제4권2호
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• pp.37-44
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• 1995

공침법을 이용하여 Ca 및 Pt 가 첨가된 $SnO_{2}$ 미세 분말을 제조하였다. 제조한 미세분말에 대해 TEM, XRD 및 BET 분석으로 결정크기 및 비표면적을 분석하였으며, 제조한 원료분말을 이용하여 스크린 인쇄법으로 후막형 가스 감지 소자를 제작하고, 그 특성과 탄화수소계가스에 대한 감지 특성을 조사하였다. 첨가된 Ca 및 Pt에 의해 하소와 소성의 열처리 과정 중에 $SnO_{2}$ 결정 성장이 억제되었으며, 탄화수소계가스에 대한 응답특성의 향상을 가져왔다. 한편, 소자의 전극으로써 Au 와 Pt를 사용하여 비교 분석하였는데, Au를 전극으로 사용할 경우에 Pt에 비해 가스 감응 특성 면에서 큰 저하를 가져왔다. 이는 Pt 전극도 $CH_{4}$의 산화에 기여했기 때문이다. Ca 및 Pt를 각각 0.1, 1 wt% 첨가한 $SnO_{2}$ 후막소자의 경우 2000 ppm의 $CH_{4}$에 대해 약 83%의 감도를 보였다.

• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제13권spc2호
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• pp.359-362
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• 2012

We have employed Kelvin force microscopy (KFM) system to measure the potential change of a single SnO2 nanowire which had been synthesized on the Au thin film by a thermal process. By using the KFM probing technique, Rh coated conducting cantilever can approach a single SnO2 nanowire in nano scale and get the potential images with oscillating AC bias between Au electrode and cantilever. Also, during imaging the potential status, we controlled the concentration of oxygen in measuring chamber to change the ionosorption rate. From the results of such experiments, we verified that the surface potential as well as doping type of a single SnO2 nanowire could be changed by oxygen ionosorption.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.150-150
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• 2012

본 연구는 1차원 나노 구조의 합성과 기초적 분석에 관한 연구로써 특히 무기 산화물 나노재료를 그 대상으로 하였다. 내용으로는 첫째, 1차원 코어 나노와이어의 합성을 하였고 Thermal evaporation, substrate의 가열, 그리고 MOCVD 를 사용한 결과들을 나열한다. 둘째, 코어-쉘 나노와이어를 제작하기 위하여 특히 쉘층의 제작방법을 연구하였는데 PECVD, ALD, 그리고 sputtering에 의한 결과들을 나열하고 간단히 설명한다. Thermal evaporation에 의한 1차원 나노와이어 합성의 경우는 MgO의 예를 들었는데 MgO 나노와이어는 Au가 증착된 기판을 열처리하여 Au dot를 형성하고 이의 morphology를 조절하여 최적의 나노와이어 합성조건을 선정하였다. 이로써 기판 morphology가 나노선의 성장및 형상에 영향을 준다는 사실을 알게 되었다. 이 사실은 In2O3기판을 사용하고 이의 표면거칠기를 열처리로 조절하므로써 역시 나노와이어의 성장을 촉진하는 방법을 찾아내었다. 또한 thermal evaporation공법은 source분말의 선택에 따라 다양한 소재를 제작가능하다는 결과를 제시하였다. 예를 들면 SiOx 층이 precoating된 chamber내에서 MgO 나노선을 합성하는 것과 동일한 조건으로 실험을 진행하면 Mg2SiO4 나노와이어가 형성된 것을 확인하였다. 또한 Sn과 MgB2 분말을 함께 적용할 경우 Sn tip을 가진 MgO 나노와이어를 얻을 수 있었다. 이는 Sn이 동시에 촉매의 역할을 하였기 때문일 것으로 추정된다. 한편 Sn과 Bi 혼합분말을 적용한 경우 Bi2Sn2O7 신소재 tip을 포함한 SnO2 나노와이어를 얻을 수 있었다. 이 경우 Bi원자가 적절한 촉매의 역할을 수행한 것으로 사료된다. Substrate의 가열공법에서는 Si wafer상에 각종 금속 즉 Au, Ag, Cu, Co, Mo, W, Pt, Pd등 초박막을 DC sputter 로 형성한후 annealing하는 기술을 사용하였다. 특기할 만한 것은 Co를 사용한 경우 나노와이어의 spring구조를 얻을 수 있었다는 점이다. MOCVD에 의하여는 Ga2O3및 Bi2O3 나노와이어를 비교적 저온에서 합성하였고 In2O3의 경우는 독특한 나노구조를 형성하였고 이의 결정학적 특성에 대하여 조사하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제21권1호
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• pp.1-6
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• 2014

고출력 LED 패키지의 열적 경로(thermal path)를 줄이기 위해 플립칩 본딩법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 Au-Sn 열압착 본딩 및 Sn-Ag-Cu(SAC) 리플로우 본딩을 이용하여 본딩 특성 및 열적특성을 비교 평가 하였다. Au-Sn 열압착 본딩은 50 N에서 $300^{\circ}C$의 접합온도로 본딩하였고, SAC 솔더는 솔더페이스트를 인쇄한 후 리플로우법으로 피크온도 $255^{\circ}C$에서 30 sec에서 본딩하였다. SAC 솔더를 사용한 LED 패키지의 전단강도는 $5798.5gf/mm^2$로 Au-Sn 열압착 본딩의 $3508.5gf/mm^2$에 비해 1.6배 높았다. 파단면과 단면분석 결과 Au-Sn, SAC 솔더 모두 LED 칩 내부에서 파단이 일어나는 것을 관찰하였다. 반면 Au-Sn 열압착 본딩 샘플의 열저항은 SAC솔더 접합 샘플에 비해 낮았으며, SAC 솔더 접합부 내부의 기공에 의해 열저항이 커짐을 알 수 있었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제30권2호
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• pp.135-154
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• 1992

This study was performed to analyze bond strength, the alterations of the interfaces between metal films which are populary used and considered to contribute to the chemical reaction with porcelain, according to constant ion- beam- mixing, and the relation between interfacial chemical reactions and bond strength in metal/porcelain specimens. For this study, three seperate metals : selected-gold, indium and tin were chosen ; each to be bonded to a seperate body porcelain. Bonding occurs when the metal is deposited to the body porcelain using a vacuum evaporator. The vacuum evaporator used $10^{-5}\sim10^{-6}$ Torr vacuum states for the evaporation of various metals (Au, Sn, In). Ion-beam-mixing of the porcelain/metal interfaces caused reactions when the Ar+ was implanted into thin films using a 80 KeV accelerator. These ion-beam-mixed specimens were then compared with an unmixed control group. An analysis of bond strength and ionic changes between the the metal and porcelain was performed by electron spectroscopy of chemical analysis (ESCA) and scratch test. The finding led to the following conclusions : 1. Light microscopic views of the scratch test : The ion-beam-mixed Au/porcelain specimen showed narrower scratched streams than the unmixed specimen. However, the Sn/porcelain, In/porcelain specimens showed no differences in the two conditions. 2. Acoustic emissions in scratch tests : The ion-mixed Au/porcelain, In/porcelain specimens showed signals closer to the metal/porcelain interfaces than unmixed specimens. Conversely, the ion-mixed Sn/porcelain specimen showed more critical signals in superficial portions than unmixed specimens. 3. After ion- beam-mixing, the Au/porcelain specimen showed apparently increased bond strength, and the In/porcelain specimen showed very slightly increased bond strength. However, the Sn/porcelain specimen showed no differences between ion mixed specimen and the unmixed one. 4. ESCA analysis : The ion-beam-mixed Au/porcelain specimen showed a higher peak separated value (4.3eV) than that of the unmixed specimen(3.65eV), the ion-beam-mixed In/porcelain specimen showed a higher peak separated value (9.43eV) than that of the unmixed specimen(7.6eV) and the ion-beam-mixed Sn/porcelain specimen showed a higher peak separated value (8.79eV) than that of the unmixed specimen(8.5eV). 5. Interfacial changes were observed in the ion-mixed Au/porcelain, In/porcelain and Sn/porcelain specimens. Especially, significant interfacial changes were measured in the ion- mixed Sn/porcelain specimen. Tin dioxide(SnO2) and a combination of pure tin and tin dioxide (Sn+SnO2) were produced. 6. In the Au/porcelain specimen, the interfacial chemical reaction showed increased bond strength between gold and porcelain substrate. But, in the In/porcelain, Sn/porcelain specimens, interfacial chemical reactions did not affected the bond strength between metal and porcelain substrate. Especially, bonding strength on the ion mixed Sn/porcelain specimen showed the least amount of difference.