• Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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• v.8 no.4
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• pp.145-154
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• 1997

The $H_2$ and $H_2S$ sensing characteristics of Pd and Pd-Rh gate MOS sensor and the effect of Pd deposition condition on the hydrogen sensing performance of Pd gate MOS sensor was investigated. The increase of rf power and deposition temperature led to the decrease in the sensitivity and the initial response rate. The deposition temperature gave more effects on the decrease of the sensitivity and the initial response rate than the rf power. The sensitivity of Pd-Rh sensor gave better performance than pure Pd sensor. As the concentration of Rh in the gate increased, the sensitivity decreased. For Pd-Rh sensor, the sensitivity to $H_2$ was higher than that to $H_2S$. It was demonstrated that rf power, deposition temperature had an important role in the sensor performance.

• Journal of IKEEE
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• v.22 no.2
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• pp.356-361
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• 2018

We investigated a hydrogen gas sensor which is available in a high temperature atmosphere. The hydrogen sensors were fabricated into a metal-oxide-semiconductor (MOS) structure made of $Pd/Ta_2O_5/SiC$, and the thin tantalum oxide ($Ta_2O_5$) layer was fabricated by rapid thermal oxidation (RTO). In the experiment, we made three types of sensors with different palladium (Pd) patterns to evaluate the effect of Pd electrode on response characteristics. As the result, the response characteristics in capacitance were improved further when the filled area of the Pd electrode became larger.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.6 no.3
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• pp.221-227
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• 1997

The Pd/NiCr gate MISFET-type sensors were fabricated for detecting hydrogen dissolved in high-capacivity transformer oil. To improve stability and high concentration sensitivity of the sensor, Pd/NiCr double catalysis metal gate was used. To reduce the serious gate voltage drift of the sensor induced by hydrogen, the gate insulators of 2 FETs were constructed with double layer of silicon dioxide and silicon nitride. The hydrogen sensitivity of the Pd/NiCr gate MISFET is about a half of Pd/Pt gate MISFET's sensitivity but the Pd/NiCr gate MISFET has good stability and high concentration detectivity up to 1000 ppm.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2018.06a
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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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• 2009.06a
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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.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.7 no.8
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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.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.9 no.2
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• pp.113-119
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• 2000

In this work, Pd/Pt gate MISFET sensor using Pd membrane was fabricated to detect the hydrogen in DI water. A differential pair-type was used to minimize the intrinsic voltage drift of the MISFET. To avoid hydrogen induced drift of the sensor, the silicon dioxide/silicon nitride double layer was used as the gate insulator of the FET's. In order to eliminate the blister formation on the surface of the hydrogen sensing gate metal, Pd/Pt double metal layer was deposited on the gate insulator. For this type of application sensors need to be isolated from the DI water, and a Pd membrane was used to separate the sensor from the DI water. The output voltage change due to the variation of hydrogen concentration is linear from 100ppm to 500 ppm.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.6 no.2
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• pp.45-49
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• 1999

A flammable gas sensor based on the $SnO_2$thin film deposited by the reactive ion assisted deposition was fabricated and ultra-thin Pd layer as catalyst was adsorbed at surface by ion beam sputtering. The initial oxidation states of Pd catalyst were controlled to investigate the role of Pd in the sensing process of inflammale gas sensor through annealing in air and vacuum respectively. The Pd catalyst existing in pure metallic state showed the sensitivity higher than that of PdO. The result might be closely related to the fact that PdO as a surface acceptor would receive electrons via Pd sub-channel from $SnO_2$, and thus which reduces the sensitivity and delay the response time.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.16 no.2
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• pp.227-232
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• 2021

In this paper, the narrow-band characteristic, which is the disadvantage of the existing the PD sensor, was improved by transforming the sensor shape into a trapezoidal shape to improve the characteristics of the dipole-shaped conventional PD(Patial Discharge) sensor. In addition, by applying a cavity structure, which is a structure that can fundamentally block the electromagnetic wave signal from the outside as it is used for an external sensor, it is a partial discharge sensor that takes advantage of the structural advantages of low cost and convenience of installation. As a result of the experiment, it was shown that there is a broadband characteristic of about 70.5%(1.59~3.32GHz) at the center frequency of 2.45GHz, and the broadband characteristic was confirmed.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07c
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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.