• 제목/요약/키워드: $SnO_2$film

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Pt/$SnO_2$복합체 박막의 CO 가스감지특성 (Sensing Characteristics of Thin Pt/$SnO_2$Composite Film to CO Gas)

  • 김동현;이상훈;송호근;김광호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권12호
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    • pp.1135-1139
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    • 2000
  • 본 연구에서는 Pt/Sn $O_2$박막의 CO 감지특성을 향상시키기 위하여 표면 형상을 제어하였다. Pt/Sn $O_2$계 박막센서의 최적 동작온도는 175$^{\circ}C$이었다. Pt가 12초 동안 증착된 Sn $O_2$가 200ppm의 CO 가스에 대하여 1.23의 최대감도를 나타내었고, 그 이상의 Pt 증착시간 증가에 따라 Sn $O_2$위의 Pt의 coverage가 증가하여 센서의 감도를 감소시켰다. 다층박막(multi-layer thin film)의 단층의 Pt/Sn $O_2$복합체 위에 다시 Sn $O_2$및 Pt의 cluster 층들을 연속적으로 증착함으로서 제작되었다. 단지 하나의 Pt 층만을 증착한 Sn $O_2$막보다 다층의 Pt/Sn $O_2$막이 더욱 우수한 감도( $R_{air}$/ $R_{co}$=1.72, CO: 200 ppm)를 나타내었다. Pt/Sn $O_2$다층박막의 우수한 감도의 원인은 Pt와 Sn $O_2$사이의 계면적 증대 때문인 것으로 생각되어 진다.다.

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열산화법으로 형성한 $Pt-SnO_{2-x}$ 박막소자의 CO 가스 감지특성 (CO Sensing Characteristics of $Pt-SnO_{2-x}$ Thin Film Devices Fabricated by Thermal Oxidation)

  • 심창현;박효덕;이재현;이덕동
    • 센서학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.117-123
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    • 1992
  • 적층구조의 Pt-Sn 박막을 히터 위에서 열산화하여 $Pt-SnO_{2-x}$ 박막형 CO 가스감지소자를 제조하였다. 열증착법으로 증착된 Sn의 두께는 $4000{\AA}$이었으며 그 위에 D.C. sputtering법으로 증착된 Pt의 두께는 $14{\AA}{\sim}71{\AA}$ 이었다. XRD 분석에서 $Pt-SnO_{2-x}$ 박막은 $200{\AA}$ 정도의 입경과 주방향성이 (110)인 $(SnO_{2}){\cdot}6T$ 결정상을 보였다. $Pt-SnO_{2-x}$ 박막소자(Pt 두께 : $43{\AA}$)는 6000 ppm의 CO에 대해 80% 정도의 감도와 CO에 대해 높은 선택도를 나타내었다. 그리고 CO에 고감도를 갖는 $Pt-SnO_{2-x}$ 박막소자의 열산화 온도와 동작온도가 각각 $500^{\circ}C$$200^{\circ}C$이었다.

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Compositional Study of Surface, Film, and Interface of Photoresist-Free Patternable SnO2 Thin Film on Si Substrate Prepared by Photochemical Metal-Organic Deposition

  • Choi, Yong-June;Kang, Kyung-Mun;Park, Hyung-Ho
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.13-17
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    • 2014
  • The direct-patternable $SnO_2$ thin film was successfully fabricated by photochemical metal-organic deposition. The composition and chemical bonding state of $SnO_2$ thin film were analyzed by using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) from the surface to the interface with Si substrate. XPS depth profiling analysis allowed the determination of the atomic composition in $SnO_2$ film as a function of depth through the evolution of four elements of C 1s, Si 2p, Sn 3d, and O 1s core level peaks. At the top surface, nearly stoichiometric $SnO_2$ composition (O/Sn ratio is 1.92.) was observed due to surface oxidation but deficiency of oxygen was increased to the interface of patterned $SnO_2/Si$ substrate where the O/Sn ratio was about 1.73~1.75 at the films. This O deficient state of the film may act as an n-type semiconductor and allow $SnO_2$ to be applied as a transparent electrode in optoelectronic applications.

ZnO-SnO2 투명박막트랜지스터의 특성에 미치는 산소분압 및 후속열처리의 영향 (The Effects of Oxygen Partial Pressure and Post-annealing on the Properties of ZnO-SnO2 Thin Film Transistors)

  • 마대영
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.304-308
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    • 2012
  • Transparent thin film transistors (TTFT) were fabricated using the rf magnetron sputtered ZnO-$SnO_2$ films as active layers. A ceramic target whose Zn atomic ratio to Sn is 2:1 was employed for the deposition of ZnO-$SnO_2$ films. To study the post-annealing effects on the properties of TTFT, ZnO-$SnO_2$ films were annealed at $200^{\circ}C$ or $400^{\circ}C$ for 5 min before In deposition for source and drain electrodes. Oxygen was added into chamber during sputtering to raise the resistivity of ZnO-$SnO_2$ films. The effects of oxygen addition on the properties of TTFT were also investigated. 100 nm $Si_3N_4$ film grown on 100 nm $SiO_2$ film was used as gate dielectrics. The mobility, $I_{on}/I_{off}$, interface state density etc. were obtained from the transfer characteristics of ZnO-$SnO_2$ TTFTs.

솔-젤 Dip Coating에 의한 Sb-doped $SnO_2$ 투명전도막의 제조 및 특성 (Fabrication of Sb-doped $SnO_2$ transparent conducting films by sol-gel dip coating and their characteristics)

  • 임태영;오근호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.241-246
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    • 2003
  • ATO(antimony-doped tin oxide) 투명전도막을 sol-gel dip coating 방법에 의해 $SiO_2$/glass 기판 위에 성공적으로 제조하였다 ATO막의 결정상은 $SnO_2$상임을 확인하였고, 막의 두께는 withdrawal speed를 50 mm/minute로 코팅시 약 100 nm/layer였다. $SiO_2$/glass 기판 위에 코팅한 400 nm두께의 ATO 박막을 질소분위기에서 annealing한 후, 측정한 광 투과율과 전기 저항치는 각각 84%와 $5.0\times 10^{-3}\Omega \textrm{cm}$였다. 이러한 특성은 $SiO_2$막이 Na 이온의 확산을 제어하여 $Na_2SnO_3$ 및 SnO와 같은 불순물의 형성을 억제하고, 막 내부의 Sb의 농도와 $Sb^{3+}$에 대한 $Sb^{5+}$의 비를 증가시키는데 기여했기 때문으로 확인되었다. 또한, $N_2$ annealing은 $Sb^{5+}$뿐만 아니라 $Sn^{4+}$를 환원시킴으로써 전기전도도를 향상시킴을 확인하였다.

나노 박막을 이용한 듀얼 $SnO_2$ 마이크로 가스센서 어레이 (A Dual Micro Gas Sensor Array with Nano Sized $SnO_2$ Thin Film)

  • 정완영
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권9호
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    • pp.1641-1647
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    • 2006
  • 나노입자 크기를 가진 얇은 $SnO_2$ 박막을 이용하여 CO 및 $H_2S$에 대한 우수한 감도를 가지는 복합 마이크로 가스센서 어레이를 제작하였다. 나노입자의 박막을 만들기 위해서 약 $2500{\AA}$ 두께의 $SnO_2,\;SnO_2(+Pt),\;SnO_2(+CuO)$ 막을 셰도우마스크를 사용하여 형성 한 후, 이를 $600{\sim}800^{\circ}C$의 온도에서 산화하므로서 나노입자의 $SnO_2$ 모물질의 가스감지 박막을 형성하였다. 실리콘 기판의 마이크로센서의 형태로 제작된 $SnO_2(Pt)$$SnO_2(+CuO)$ 가스센서는 각각 CO 및 $H_2S$ 가스에 대한 매우 우수한 감도를 나타내는 것을 확인하였다.

박막 형 가스 센서에 있어서 가스 감지 속도에 대한 막 두께의 영향 (Effect of Film Thickness on Gas Sensing Behavior of Thin-Film-Type Gas Sensor)

  • 유도준;준 타마키;노리오 미우라;노보루 야마조에;박순자
    • 한국재료학회지
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    • 제6권7호
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    • pp.716-722
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    • 1996
  • 박막 형 가스 센서의 막 두께가 가스 감지 특성에 미치는 영향을 단순화된 모델로부터 수식으로 유도하여 해석하였고, 그것을 ${SnO}_{2}$와 CuO-${SnO}_{2}$ 박막의 ${H}_{2}S$ 감응 특성에 대한 실험 결과에 적용하였다. 유도된 수식으로부터 박막 가스 센서의 가스 감지 특성은 가스의 박막 안으로의 확산성에 크게 의존하며, 그 가스 확산성은 박막의 두께, 가스의 센서 재료의 반응성, 작동 온도 등에 의해서 결정됨을 알 수 있었다. 또한 이 수식은 CuO-${SnO}_{2}$ 박막의 ${H}_{2}S$ 감응 특성에 대한 실험 결과와 비교적 잘 일치하였고, CuO-${SnO}_{2}$ 박막과 ${SnO}_{2}$ 박막의 서로 판이한 ${H}_{2}S$ 감응 특성에 대한 설명에 적용되었다. 이로부터, 일반적인 산화물 반도체식 가스 센서의 가스 감지 특성이 가스 확산성에 의해서 어떻게 지배되는가를 구체적으로 제안하였다.

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Microelectromechnical system 소자를 위한 박막형 2차전지용 $SnO_2$ 음극박막의 충방전 특성 평가 (Charge/Discharge Characteristics of $SnO_2$ thin film as an anode of thin film secondary battery for microelectromechanical system device)

  • 남상철;조원일;전은정;신영화;윤영수
    • 한국진공학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.36-41
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    • 2000
  • $SnO-2$ thin films for thin film secondary battery anode were deposited n glass substrate with stain-less steel collector and charge/discharge experiments were conducted to investigate feasibility of $SnO-2$ thin film as a new anode material. The as-deposited films were pure $SnO-2$ phase which is not related to deposition condition. The grain size on the surface of as-deposited films increased with increase of oxygen partial pressure. However, the grain size did not show any change above oxygen partial pressure of 80:20. The surface roughness of the as-deposited films increased after decreasing because of resputtering effect of oxygen negative ion in plasma. All films showed typical $SnO-2$ anode characteristics which has a side effect at the first cycle, which is not related to the deposition condition. The charge/discharge experiments of 200cycles indicated that capacity of $SnO-2$ films depended on oxygen contents and surface roughness. The cycle characteristics was determined by initial charge/discharge reaction. The $SnO-2$ film with low initial capacity showed more stable cycle characteristics than film with high initial capacity.

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스퍼터링법으로 제조된 Pd-doped $SnO_2$ 박막의 수소가스 감도 특성 (The Hydrogen Gas Sensing Characteristics of the Pd-doped $SnO_2$ Thin Films Prepared by Sputtering)

  • 차경현;김영우;박희찬;김광호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제30권9호
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    • pp.701-708
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    • 1993
  • Pd-doped SnO2 thin films for hydrogen gas sensing were fabricated by reactive fo magnetron sputtering and were studied on effects of film thickness and Pd doping content. Pd doping caused the optimum sensor operation temperature to reduce down to ~25$0^{\circ}C$ and also enhanced gas sensitivity, compared with undoped SnO2 film. Gas sensitivity depended on the film thickness. The sensitivity increased with decreasing the film thickness, showing maximum sensitivities at the thickness of 730$\AA$ and 300~400$\AA$ for the undoped SnO2 and the Pd-doped SnO2 film, respectively. Further decrease of the film thickness beyond these thickness ranges, however, resulted in the reduction of sensitivity again.

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예비 처리 방법에 따른 박막 SnO2 센서의 가스 감응 특성 (Gas sensing characteristics of thin film SnO2 sensors with different pretreatments)

  • 윤광현;김종원;류기홍;허증수
    • 센서학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.309-316
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    • 2006
  • The $SnO_{2}$ thin film sensors were fabricated by a thermal oxidation method. $SnO_{2}$ thin film sensors were treated in $N_{2}$ atmosphere. The sensors with $O_{2}$ treatment after $N_{2}$ treatment showed 70 % sensitivity for 1 ppm $H_{2}S$ gas, which is higher than the sensors with only $O_{2}$ treatment. The Ni metal was evaporated on Sn thin film on the $Al_{2}O_{3}$ substrate. And the sensor was heated to grow the Sn nanowire in the tube furnace with $N_{2}$ atmosphere. Sn nanowire was thermally oxidized in $O_{2}$ environments. The sensitivity of $SnO_{2}$ nanowire sensor was measured at 500 ppb $H_{2}S$ gas. The selectivity of $SnO_{2}$ nanowire sensor compared with thin film and thick film $SnO_{2}$ was measured for $H_{2}S$, CO, and $NH_{3}$ in this study.