플라즈마 및 니트로셀롤로우스로 처리된 유리기판을 사용한 MWCNT 스프레이 박막의 수소가스 검출특성 (Sensing Properties of Hydrogen Gas for the MWCNT Thin Film Sprayed on the Glass Substrate Cured with Plasma and Nitrocellulose)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 24권 / 4호 / 290 ~ 296페이지
· 저자명 : 장경욱

초록

본 연구에서는 화학적 및 구조적으로 안정된 MWCNT를 이용하여 수 ppm이하의 검출 능력을 갖는 수소 가스센서를 만들고, 제작된 센서를 미세 구조 및 전기적 특성, 수소 분자 흡착 특성을 분석하였다. 특히, 기판과 MWCNT 사이에 구조적 안정성, 밀착성 및 가스흡착성을 증가시키기 위하여 사용된 유리기판 표면을 플라즈마 및 니트로셀롤로우스로 처리하였으며, 전 처리된 기판위에 MWCNT 분산체를 스프레이법으로 성막하였다. 그리고, 제작된 박막을 수소 가스센서로 활용하기 위해서 금 전극을 박막 표면에 스퍼터링법으로 증착 하였다. 제작된 가스센서는 수소가스 검출 시스템의 항온조 내에 장착하여 수소가스 검출 특성을 측정하였다. 플라즈마/니트로셀롤루스로 처리된 기판위에 60sec 동안 MWCNT를 스프레이하여 제작된 센서에 대해서 0.06∼0.6 ppm의 수소 농도 변화에 따른 센서의 민감도 및 선형성검출 특성은 0.013∼0.097 %/sec 및 0.131∼0.959 %FS 범위의 값을 각각 보였다. 제작된 박막에 대한 이러한 특성값은 수소가스 검출 센서로 활용이 가능한 수준이라고 판단된다.

영어초록

Carbon nanotubes (CNTs) have excellent electrical, chemical stability, mechanical and thermal properties.
In this paper, networks of Multi-walled carbon nanotube (MWCNT) materials were investigated as a resistive gas sensors for the H2gas detection. Sensor films were fabricated by the air spray method using the multi-walled CNTs dispersion solution on the glass substrates cured with plasma and nitrocellulose. Sensors were characterized by the resistance measurements in the self-fabricated oven in order to find the optimum detection properties for the hydrogen gas molecular. The sensitivity and the linearity of the MWVNT sensors using the glass substrate cured with plasma for the H2gas concentration of 0.06∼0.6 ppm are 0.013∼0.097%/sec and 0.131∼0.959%FS, respectively. The MWCNT film was excellent in the response for the hydrogen gas moleculars and its reaction speed was very fast, which could be using as hydrogen gas sensor. The resistance of the fabricated sensors decreases when the sensors are exposed to H2 gas.

참고자료

· 없음