• 제목/요약/키워드: $WO_3$- doped $SnO_2$

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CuO가 첨가된 WO3-SnO2 후막 가스센서 특성 연구 (Characteristics of CuO doped WO3-SnO2 Thick Film Gas Sensors)

  • 이돈규;신덕진;유일
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제23권12호
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    • pp.956-960
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    • 2010
  • CuO doped $WO_3-SnO_2$ thick film gas sensors were fabricated by screen printing method on alumina substrates and heat-treated at $350^{\circ}C$ in air. The effects of mixing ratio of $WO_3$ with $SnO_2$ on the structural and morphological properties of $WO_3-SnO_2$ were investigated X-ray diffraction and Scanning Electron Microscope. The structural properties of the $WO_3-SnO_2$:CuO thick film by XRD showed that the monoclinic of $WO_3$ and the tetragonal of $SnO_2$ phase were mixed. Nano CuO was coated on the $WO_3-SnO_2$ surface and then the surface of $WO_3$ was coated with $SnO_2$ particles with $1\sim1.5{\mu}m$ in diameters, as confirmed form the SEM image. The sensitivity of the $WO_3-SnO_2$:CuO sensor to 2000 ppm $CO_2$ gas and 50 ppm $H_2S$ gas for the various ratio of $WO_3$ and $SnO_2$ was investigated. The 4 wt% CuO doped $WO_3-SnO_2$(75:25) tkick films showed the highest sensitivity to $CO_2$ gas and $H_2S$ gas.

용액적하법으로 제조된 WO3 첨가 SnO2 박막의 가스감응 특성 (Gas Sensing Characteristics of WO3-Doped SnO2 Thin Films Prepared by Solution Deposition Method)

  • 최중기;조평석;이종흔
    • 한국재료학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.193-198
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    • 2008
  • $WO_3$-doped $SnO_2$ thin films were prepared in a solution-deposition method and their gas-sensing characteristics were investigated. The doping of $WO_3$ to $SnO_2$ increased the response ($R_a/R_g,\;R_a$: resistance in air, $R_g$: resistance in gas) to $H_2$ substantially. Moreover, the $R_a/R_g$ value of 10 ppm CO increased to 5.65, whereas that of $NO_2$ did not change by a significant amount. The enhanced response to $H_2$ and the selective detection of CO in the presence of $NO_2$ were explained in relation to the change in the surface reaction by the addition of $WO_3$. The $WO_3$-doped $SnO_2$ sensor can be used with the application of a $H_2$ sensor for vehicles that utilize fuel cells and as an air quality sensor to detect CO-containing exhaust gases emitted from gasoline engines.

Improvement of Long-term Stability in $SnO_2$ Based Gas Sensor for Monitoring Offensive Odor

  • Park, Jong-Hun;Kim, Kwang-Ho
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제6권3호
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    • pp.304-308
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    • 2000
  • WO$_3$/SnO$_2$ceramics has been suggested as an effective sensing material for monitoring offensive odor or pollutant gases. This work was focussed on improving long-term stability, which has been a principal problem generally taking place in SnO$_2$semiconductor gas sensor. Miniaturized thick film gas sensors were fabricated by screen printing technique. Two types of sensor materials, W doped SnO$_2$and WO$_3$mixed SnO$_2$, were comparatively investigated on those long-term stability and sensitivites to several gases. Small amount of W doping(0.1 mol%) into SnO$_2$largely improved the long-term stability. The W(0.1 mol%) doped SnO$_2$gas sensor had higher sensitivities to both acetone and alcohol compared with WO$_3$(5 wt%) mixed SnO$_2$gas sensor. On the contrary, WO$_3$(5 wt%) mixed SnO$_2$gas sensor showed more superior sensitivity to cigarette smoke due to larger W content.

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$TiO_{2}$와 귀금속을 첨가한 $WO_{3}$ 후막 센서의 제조 및 NOx 감응 특성 (Fabrication and NOx Sensing Characteristics of $WO_{3}$ Based Thick Film Devices Doped with $TiO_{2}$ and Noble Metals)

  • 이대식;한상도;손영목;이덕동
    • 센서학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.274-279
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    • 1997
  • $WO_{3}$ 모물질로 하여 NOx 검지센서를 제조하여 전기적 특성과 가스감지특성을 알아 보았다. $SnO_{2}$$TiO_{2}$를 포함한 $WO_{3}$ 후막은 동작온도 $400^{\circ}C$에서 순수한 $WO_{3}$ 후막보다 NOx가스에 대한 뛰어난 감도와 가스 흡탈착 특성을 보였다. $TiO_{2}-WO_{3}$ 후막에 Ru와 Au와 같은 귀금속 촉매를 특별히 첨가하여 제작된 센서에서는 NOx 가스에 대한 감도, 회복 속도 및 선택도 등을 더욱 개선되었다.

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Donor Dopant 첨가 Zr0.8Sn0.2TiO4 세라믹스의 마이크로파 유전특성 (Microwave Dielectric Properties of Donor doped Zr0.8Sn0.2TiO4 Ceramics)

  • 김윤호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.31-40
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    • 1995
  • Donor dopant로 WO3, Ta2O5 및 Nb2O5를 첨가한 Zr0.8Sn0.2TiO4 세라믹스의 유전상수 $\varepsilon$r 품 질계수 Q 및 공진주파수의 온도계수 rf에 대하여 연구하였다. 139$0^{\circ}C$에서 32시간 소결시 donor dopant 첨가량에 따른 ZST의 유전상수는 소결밀도의 변화 거동과 잘 일치하였다. 5.5 GHz에서 측정 한 ZST의 품질계수 Q는 ~0.5 mol% WO3 Ta2O5 및 Nb2O5 첨가에 의해 6800에서 8500 정도로 증가 하였다. ZST의 $\tau$f는 0.3 mol%까지의 WO3 첨가량 증가에 따라 0 ppm/$^{\circ}C$에서 -4.6 ppm/$^{\circ}C$까지 음 의 값으로 직선적으로 감소하였으며 0.4 mol% 범위의 Ta2O5 및 Nb2O5 첨가에 의해 -7 ppm/$^{\circ}C$ 까지 직선적으로 감소하였다.

$SnO_{2}$과 Pt를 첨가한 $WO_{3}$후막센서의 제조 및 NOx감응 특성 (Fabrication and NOx sensing Characteristics of $WO_{3}$ doped with $SnO_{2}$ and Pt Thick Film Devices)

  • 이대식;한상도;박기배;심규성;이덕동;손영목
    • 센서학회지
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    • 제5권5호
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    • pp.47-54
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    • 1996
  • $WO_{3}$모물질에 Pt와 $SnO_{2}$ 활성촉매를 첨가하여 수 ppm정도의 NOx를 감지할 수 있는 후막형 NOx센서를 제조하였다. 센서의 최대 감도는 $250^{\circ}C$정도에서 얻을 수 있었으나, 회복속도를 고려하여 $330^{\circ}C$에서 특성실험을 실시하였다. 기존의 $WO_{3}$를 사용한 것보다 감도, 반응 및 회복 속도가 개선되었고 또한 뛰어난 선택성과 기체흐름에 대한 안정성을 보여주었다. 농도변화에 대한 선형성이 우수하게 나타남으로 계측기에 응용가능성을 보여주었다.

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가스센서 어레이와 인공 신경망을 이용한 소형 전자코 시스템의 제작 및 특성 (Fabrication and Characterization of Portable Electronic Nose System using Gas Sensor Array and Artificial Neural Network)

  • 홍형기;권철한;윤동현;김승렬;이규정
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.99-102
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    • 1997
  • An electronic nose system is an instrument designed far mimicking human olfactory system. It consists generally of gas (odor) sensor array corresponding to olfactory receptors of human nose and artificial neural network pattern recognition technique based on human biological odor sensing mechanism. Considerable attempts to develop the electronic nose system have been made far applications in the fields of floods, drinks, cosmetics, environment monitoring, etc. A portable electronic nose system has been fabricated by using oxide semiconductor gas sensor array and pattern recognition technique such as principal component analysis (PCA) and back propagation artificial neural network The sensor array consists of six thick film gas sensors whose sensing layers are Pd-doped WO$_3$ Pt-doped SnO$_2$ TiO$_2$-Sb$_2$O$_3$-Pd-doped SnO$_2$ TiO$_2$-Sb$_2$O$_{5}$-Pd-doped SnO$_2$+Pd filter layer, A1$_2$O$_3$-doped ZnO and PdCl$_2$-doped SnO$_2$. As an application the system has been used to identify CO/HC car exhausting gases and the identification has been successfully demonstrated.d.

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CO/HC 가스 인식을 위한 소형 전자코 시스템의 제작 및 특성 (Fabrication and Characterization of Portable Electronic Nose System for Identification of CO/HC Gases)

  • 홍형기;권철한;윤동현;김승렬;이규정;김인수;성영권
    • 센서학회지
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    • 제6권6호
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    • pp.476-482
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    • 1997
  • 주성분 분석 및 역전달 인공 신경망의 패턴 인식 기법과 산화물 반도체 가스센서 어레이를 사용한 소형 전자코 시스템을 제작하여 그 특성을 평가하였다. 센서 어레이로서 Pd가 첨가된 $WO_{3}$, Pt가 첨가된 $SnO_{2}$, $TiO_{2}-Sb_{2}O_{5}-Pd$가 첨가된 $SnO_{2}$, $TiO_{2}-Sb_{2}O_{5}-Pd$가 첨가된 후 Pd 코팅층이 형성된 $SnO_{2}$, $Al_{2}O_{3}$가 첨가된 ZnO 및 $PdCl_{2}$가 첨가된 $SnO_{2}$ 등의 6가지 조성의 감지재료가 사용되었다. 전자코 시스템 하드웨어는 CPU로서 16bit의 Intel 80c196kc, 시스템 동작 프로그램의 저장을 위한 EPROM, 인공 신경망의 최적화된 가중치의 다운로딩을 위한 EEPROM, 가스농도의 결과 표시를 위한 LCD 등으로 구성하였다. 시스템의 성능 평가를 위해 자동차에서 배출되는 환경오염 물질인 CO/HC 가스(CO 0%/HC 0 ppm 에서 CO 7.6%/HC 400 ppm 까지 범위의 26가지 CO/HC 혼합가스 패턴)에 대한 인식 실험 결과 우수한 특성을 얻을 수 있었다.

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후막형 암모니아 가스 센서의 제조 및 가스 감응 특성 (Fabrication and Characterization of Thick Film Ammonia Gas Sensor)

  • 윤동현;권철한;홍형기;김승렬;이규정
    • 센서학회지
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    • 제6권6호
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    • pp.445-450
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    • 1997
  • 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.

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