• 제목/요약/키워드: Sn doped $In_2O_3$

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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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Ga이 첨가된 ZnO-SnO2막의 구조적 및 전기적 특성 (Structural and Electrical Properties of Ga-doped ZnO-SnO2 Films)

  • 박기철;마대영
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권8호
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    • pp.641-646
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    • 2011
  • Ga-doped ZnO-$SnO_2$ (ZSGO) films were deposited by rf magnetron sputtering and their structural and electrical properties were investigated. In order to fabricate the target for sputtering, the mixture of ZnO, $SnO_2$ (1:1 weight ratio) and $Ga_2O_3$ (3.0 wt%) powder was calcined at $800^{\circ}C$ for 1 h. The substrate temperature was varied from room temperature to $300^{\circ}C$. The crystallographic properties and the surface morphologies of the films were studied by X-ray diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The optical transmittances of the films were measured and the optical energy band gaps were obtained from the absorption coefficients. The resistivity variation with substrate temperature was measured. Auger electron spectroscopy was employed to find the atomic ratio of Zn, Sn, Ga and O in the film deposited at room temperature. ZSGO films exhibited the optical transmittance in the visible region of more than 80% and resistivity higher than $10\;{\Omega}cm$.

XPS를 이용한 Sb-doped $SnO_2$ 투명전도막의 특성 분석 (Characterization of transparent Sb-doped $SnO_2$ conducting films by XPS analysis)

  • 임태영;김창열;심광보;오근호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.254-259
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    • 2003
  • Sol-gel dip coating법으로 soda lime glass 기판 위에 ATO(antimony-doped tin oxide) 투명전도막을 제조할 때, 기판 위에 형성된 $SiO_2$ barrier 층 및 $N_2$ gas annealing 에 따른 광투과율 및 전기적 특성에 대한 효과를 정량적으로 측정하고, XPS(X-ray photoelectron spectroscopy) 분석을 통해 고찰하였다. $SiO_2$ barrier층을 갖는 glass 기판 위에 코팅된400 nm 두께의 ATO 박막을 질소분위기에서 annealing한 결과, 광 투과율은 84%그리고 전기저항은 약 $5.0\times 10^{-3}\Omega \textrm{cm}$로 측정되었다 XPS 분석결과 이러한 우수한 전기전도성은 $SiO_2$ buffer층이 glass 기판으로부터 Na 이온의 확산을 막아 ATO막 내에 $Na_2SnO_3$ 및 SnO와 같은 2차상 불순물의 형성을 억제하여 막 내부의 Sb의 농도 및 $Sb^{5+}/Sb^{3+}$ 비를 증가시키고, $N_2$ annealing은 $Sb^{5+}$ 도 환원시키지만 $Sn^{4+}$를 환원시키는 효과가 크게 작용하였기 때문으로 사료된다.

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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Fabrication and characterization of a small-sized gas identification instrument for detecting LPG/LNG and CO gases

  • Lee Kyu-Chung;Hur Chang-Wu
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제4권1호
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    • pp.18-22
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    • 2006
  • A small-sized gas identification system has been fabricated and characterized using an integrated gas sensor array and artificial neural-network. The sensor array consists of four thick-film oxide semiconductor gas sensors whose sensing layers are $In_{2}O_{3}-Sb_{2}O_{5}-Pd-doped\;SnO_2$ + Pd-coated layer, $La_{2}O_{5}-PdCl_{2}-doped\;SnO_2,\;WO_{3}-doped\;SnO_{2}$ + Pt-coated layer and $ThO_{2}-V_{2}O_{5}-PdCl_{2}\;doped\;SnO_{2}$. The small-sized gas identification instrument is composed of a GMS 81504 containing an internal ROM (4k bytes), a RAM (128 bytes) and four-channel AD converter as MPU, LEDs for displaying alarm conditions for three gases (liquefied petroleum gas: LPG, liquefied natural gas: LNG and carbon monoxide: CO) and interface circuits for them. The instrument has been used to identify alarm conditions for three gases among the real circumstances and the identification has been successfully demonstrated.

Y-Ba-Cu-O계에서 $Y_1Ba_2Cu_3O_{7-\delta}$상의 성장에 미치는 $SnO_2$의 효과 (Effect of $SnO_2$ addition on the growth of $Y_1Ba_2Cu_3O_{7-\delta}$phase in Y-Ba-Cu-O system)

  • 임대호;송명엽;원동연;홍계원
    • 한국재료학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.428-438
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    • 1994
  • Y-Ba-Cu-O 계에서 123상의 성장에 미치는 Sn의 효과를 관찰하기 위하여 Sn이 첨가된 123+Sn성형체와 Sn이 첨가되지 않은 123성형체와의 couple시편을 만들었다. $1100^{\circ}C$에서 24시간 유지한 후 $970^{\circ}C$에서 1시간 유지한 시편에서 123상은 Sn이 첨가된 123+Sn 성형체의 표면에서부터 생성되어 Sn이 첨가되지 않은 123성형체 내부쪽으로 성장하였다. $1100^{\circ}C$에서 48시간 유지한 후 $970^{\circ}C$에서 1시간 유지한 시편에서는 123상이 관찰되지 않았으며 Y-Ba-Sn으로 구성된 결정립이 관찰되었다.

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첨가제 및 패턴인식에 의한 후막 SnO2 가스센서의 선택성 향상 (The Enhancement of Selectivity in Thick Film SnO2 Gas Sensors by Additives and Pattern Recognition)

  • 정해원;김종명;박희숙;윤기현
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권11호
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    • pp.1073-1077
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    • 2003
  • Sn $O_2$ 가스센서는 낮은 농도의 가연성 가스 및 유독 가스를 표면 저항의 변화로부터 탐지할 수 있으나, 가스 선택성이 부족하다는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해서는 가스반응기구의 규명과 같은 기초이론 연구와 함께 선택성이 우수한 센서재료의 개발 및 적절한 신호처리방법의 적용이 필요하다. 본 논문에서는 Sn $O_2$ 표면에서 일어나는 에탄올 (C$_2$ $H_{5}$OH)과 아세토니트릴($CH_3$CN)의 촉매산화반응을 가스크로마토그래피 분석을 통해 확인하였다. PdCl$_2$가 첨가된 Sn $O_2$ 센서는 에탄올과 아세토니트릴에 대하여 높은 감도를 보였고, 반면에 La$_2$ $O_3$가 첨가된 Sn $O_2$ 센서는 에탄올에 대해서는 높은 감도를, 그리고 아세토니트릴에 대해서는 낮은 감도를 보였다. 이들 두 센서재료 개발 및 패턴인식기법적용을 통하여 아세토니트릴에 대한 선택성을 크게 증가시킬 수 있었다. 아세토니트릴에 대한 최소 탐지농도는, 공기 중에서는 15 ppm이었고, 다른 방해가스와 함께 존재할 경우에는 20 ppm에서 100 ppm 정도로 나타났다.

Chracteristics of TCO with dopant in $In_2O_3-ZnO-SnO_2$

  • 원주연;최병현;지미정;서한;남태방
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.79-79
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    • 2009
  • Samples of Ta-doped in $In_2O_3-ZnO-SnO_2$(IZTO) with a doping level up to 4wt% were sintered at $1600^{\circ}C$ in $O_2$. The crystal phase of the samples was identified by an X-ray diffraction experiment. apparent density and porosity with sintered temperature from $1500^{\circ}C$ to $1640^{\circ}C$ are mesured by archimedes method. For each sample, the specific resistivity was determined. samples of sintered at $1600^{\circ}C$ had the highest density and lowest porousity and The Ta 0.25-wt%-doped IZTO ceramics had the lowest resistivity.

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Redox Behavior of Sn and S in Alkaline Earth Borosilicate Glass Melts with 1 mol% Na2O

  • Kim, Ki-Dong;Kim, Hyo-Kwang
    • 한국세라믹학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.271-274
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    • 2009
  • Redox investigation of Sn and S ion was attempted in alkaline earth borosilicate glass melts with only 1 mol% $Na_2O$ by means of Square Wave Voltammetry (SWV). According to voltammograms, there was only one peak due to $Sn^{4+}/Sn^{2+}$ in melt doped with $SnO_2$. The calculated standard enthalpy and entropy of the reduction of $Sn^{4+}$ to $Sn^{2+}$ were 116kJ/mole and 62 J/mol K, respectively. The determined redox ratio, [$Sn^{2+}$] / [$Sn^{4+}$] in the temperature range of $1300{\sim}1600^{\circ}C$ was in $0.4{\sim}2.1$. On the contrary, in the voltammogram of melt doped with $BaSO_4$ there was no peak due to $S^{4+}/S^o$ but shoulder that might be attributed to the adsorption of sulfur at the electrode. The absence of the peak related with $S^{4+}/S^o$ was discussed from the view-point of the thermal decomposition behavior of $BaSO_4$ in the glass batch.