• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.145-154
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• 1997

Pd, Pd-Rh 게이트 MOS센서의 $H_2$, $H_2S$ 검지특성과 Pd박막의 중착조건이 감지특성에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. rf power의 증가와 증착온도의 증가는 모두 센서의 감도와 초기반응속도를 감소시켰으며 rf power의 변화보다는 증착온도의 변화에 의한 효과가 현저하였다. Pd-Rh 센서의 경우 순수한 Pd 센서에 비해 감도가 낮았으며 Rh의 양이 증가할수록 감도는 감소하였다. Pd-Rh 센서에서 $H_2$가 $H_2S$보다 더 뛰어난 감도를 보여주었다. rf power, 증착온도, 기판의 변화가 MOS센서의 감도나 초기반응속도 등의 센서특성에 영향을 미친다는 사실을 확인할 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.356-361
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• 2018

고온에서 이용 가능한 수소 센서에 관해 연구하였다. 센서는 $Pd/Ta_2O_5/SiC$으로 구성된 MOS 구조로 제작되었으며, $Ta_2O_5$ 박막은 급속 열 산화법(RTO)법으로 형성하였다. 본 연구에서는 3가지 다른 패턴의 팔라듐(Pd) 전극으로 만든 센서를 제작하여, Pd 전극의 형태가 응답 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 그 결과, 센서는 Pd 전극의 채워진 면적이 클수록, 정전용량의 응답특성이 개선됨을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제6권3호
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• pp.221-227
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• 1997

Pd/NiCr 게이트 MISFET 센서는 변압기 절연유중 용존수소를 감지하기 위해 제조되었다. 센서의 안정성과 고농도 감지성의 향상을 위해 Pd/NiCr 2중 촉매 금속 게이트가 사용되었다. 수소유입에 의한 게이트 전압의 드리프트를 줄이기 위해, 2개의 FET 게이트 절연층을 실리콘 산화막과 실리콘 질화막의 2중 구조로 하였다. Pd/NiCr 게이트 MISFET 센서의 수소 감응 감도는 Pd/Pt 게이트 MISFET 센서의 감도에 비해 약 0.5배이나, 안정성이 좋고, 1000 ppm까지의 고농도까지 측정할 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.84.1-84.1
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• 2018

현재 사용되고 있는 화석 연료는 고갈되고 있으며 지구온난화와 같은 환경오염을 일으키는 주원인으로 이를 대체하는 에너지원으로서 수소가 주목받고 있다. 그러나 수소는 상온 및 대기압에서 4 %의 낮은 LEL (lower explosive limit)을 가지므로 높은 인화성과 폭발성을 가진다. 또한 무색, 무취한 성질을 가지고 있어 사람에 의해 검출되지 않는다. 그러므로 상온에서의 수소 농도를 정량화하고 검출하기 위한 방법이 필요하다. 수소를 검출하기 위한 수소센서에는 저항, 촉매, 광학, 일함수 등을 이용한 센서들이 있으며 그 중 저항을 이용한 귀금속 기반 수소센서가 널리 알려져 있다. 팔라듐(Pd), 백금 (Pt)와 같은 귀금속 기반 수소센서는 높은 수소 용해도 및 확산으로 인해 수소에 우수한 선택성을 가진다. 특히 Pd는 흡착에 대한 친화성이 매우 우수하다. 팔라듐에 수소가 노출되면, 수소가 Pd 격자로 확산되어 Pd-hydride를 형성시켜 부피가 팽창되고 저항이 변한다. 이러한 특성을 바탕으로 팔라듐의 저항 변화를 기반으로 한 수소센서의 개발이 진행되고 있다. 본 연구에서는 물리기상증착 (PVD)을 이용하여 다양한 다공성 나노 Pd 박막을 가지는 수소센서를 제작하였으며, 수소 농도에 따른 실온에서의 수소 검출 특성을 관찰하였다. 제작된 다공성 나노 Pd 박막의 특성은 SEM, TEM 및 XRD를 통하여 확인하였다. 다공성 나노 Pd 박막이 수소에 노출 되었을 때 전자 산란 및 접촉 면적의 증가에 따른 저항의 변화를 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.777-780
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• 2009

본 연구에서는 연료전지에의 응용을 위한 저가격의 무산소, 상온동작 가능한 센서구조를 설계, 제작하고 특성을 평가하였다. 연료전지의 수소 농도를 측정하기 위해서는 50ppm에서 5% 이상까지 넓은 범위를 감지할 수 있는 수소센서의 성능이 매우 중요하다. 이러한 특성과 상용화를 위해 가격 경쟁력을 갖는 수소센서로서, 수소흡착에 따른 Pd의 저항변화 특성을 이용한 센서 구조에 대하여 연구하였다. 높은 저항치를 갖는 Pd 후막 구조설계를 통하여 저항 감소형의 센서를 제작하여 특성평가를 하였다. 저가형으로 설계 제작된 Pd 수소센서는 50~20000ppm 범위에서 감지특성을 나타내었으며, 약 40sec의 응답속도를 보였다.

• 한국재료학회지
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• 제7권8호
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• pp.640-645
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• 1997

Pd게이트 MOS센서의 수소검지특성에 Pd 박막의 증착조건이 미치는 영향에 대해서 조사였다. rf power의 증가와 증착온도의 증가는 모두 센서의 감도와 초기반응속도를 감소시켰으며 rf power의 변화보다는 증착온도의 변화에 의한 효과가 현저하였다. 절연막을 Si$_{x}$N$_{y}$ /SiO$_{2}$로 대신한 결과 SiO$_{2}$에서돠는 달리 시간이 지남에 따라 평탄대역전압이 여러 단계로 변화하는 양상을 보였다. rf power, 증착온도, 기판의 변화가 MOS 센서의 감도나 초기반응속도등의 센서특성에 영향을 미친다는 사실을 확인할 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제9권2호
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• pp.113-119
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• 2000

정류수 내 수소 가스를 감지할 수 있는 Pd 박막을 가진 Pd/Pt 게이트 MISFET 수소센서를 제조하였다. 감지게이트 MISFET와 기준 게이트 MISFET의 차동형 센서로 제작하여 MOSFET 고유의 드리프트를 최소화하였다. 수소유입으로 인한 드리프트는 $Si_3N_4/SiO_2$의 이중 게이트 절연막으로 줄였고, 수소에 의한 Pd의 격자 팽창에 의해 생기는 블리스터는 Pt을 넣어서 제거하였다. Pd 박막을 수소 여과기로 사용한 Pd/Pt 게이트 MISFET 센서로 측정한 결과 $0{\sim}500\;ppm$ 사이에서 선형적인 출력 특성을 얻을 수 있었다. 30 일간 $50^{\circ}C$의 정류수 속에서 장기안정도를 측정하였다. 전체적으로 감지 FET의 게이트 전압은 35 mV 상승하였고, 기준 FET는 48 mV 상승하여 안정한 특성을 나타내었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제6권2호
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• pp.45-49
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• 1999

이온빔 보조 증착법을 이용하여 제작한 $SnO_2$박막을 기저 물질로한 가연성 센서에 catalyst로 ultra-thin Pd layer를 이온빔 스퍼터링으로 흡착시켰다. 가연성 기체의 센싱 메카니즘에서 Pd 촉매의 역할을 정확하게 조사하기 위해서 진공 및 공기 상에서 annealing 함으로서 Pd 촉매의 초기 산화 상태를 조절하였다. 촉매가 순수한 금속 Pd 클러스터 상태로 존재하는 $SnO_2$센서의 경우에는 PdO 클러스터가 있는 것에 비해 높은 감응성을 보였다. 이것은 PdO 클러스터가 표면 acceptor로 작용을 하는 것으로 생각되며 $SnO_2$로 부터 Pd sub-channel을 통해 전자를 받아 센서의 감도를 낮추고 응답시간을 늦추는 것으로 생각된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.227-232
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• 2021

본 논문에서는 다이폴 형태인 기존의 부분방전 센서의 특성을 개선하고자 센서 부분을 사다리꼴 형태로 변형시킴으로써 기존의 부분방전(PD: Partial Discharge) 센서의 단점인 협대역 특성을 개선하였다. 또한 외부부착 센서용으로 사용함에 따라 외부로 부터의 전자파 신호를 원천적으로 차단시킬 수 있는 구조인 캐버티(Cavity) 구조를 적용함으로써 저자세와 설치의 편리성을 갖는 구조적인 장점을 살리는 부분방전 센서를 제안하고자 한다. 실험 결과 중심주파수 2.45GHz에서 약 70.5%의 광대역(1.59~3.32GHz) 특성이 있음을 보여, 광대역 특성을 확인할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1769-1771
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• 2004

가스절연 개폐장치(GIS)용 극초단파 부분 방전 측정장치에 다양하게 사용 할 수 있는 외장형 부분 방전 (PD) 센서를 제작하였다. Fat-dipole, 대수주기(log-periodic), spiral 및 log-spiral 형 패치안테나를 이용한 외장형 PD 센서의 주파수 특성과 검출감도를 기본 Dipole형 센서와 비교하였다. 제작된 센서는 170kV 단상 GIS의 스페이서에 장착하여 5 pC PD에 대한 각 센서의 주파수 특성과 감도를 측정 하였다.