온벽 펄스 레이저 증착법을 이용해 합성한 Ga 도핑된 산화아연계 나노선 에탄올 가스 센서의 특성 (Sensing Characteristics of ZnO-based Ethanol Gas Sensor on Ga-doped Nanowires by Hot Walled Pulsed Laser Deposition)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 24권 / 7호 / 594 ~ 598페이지
· 저자명 : 정다운, 김경원, 이득희, Pulak Chandra Debnath, 김상식, 이상렬

초록

온벽레이저증착 공정법으로 pure ZnO와 1GZO 나노선을 성장시켰다. FE-SEM으로 나노선이 잘 성장된 것을 확인할 수 있었고 성장된 나노선들로 에탄올 가스센서를 제작하였다. 가스센서를 300℃에서 에탄올 가스 1 ppm을 측정하였다. Pure ZnO의 나노선으로 제작된 가스센서가 1 wt%의 Ga을 도핑한 ZnO 나노선보다 약 15% 정도 우수한 감응도를 보였다. Ga을 도핑함으로써 감도가 좋아질 것이라 예상되었으나 ZnO에 3족인 Ga이 도핑이 되면 전자 3개를 얻기 때문에 전도도가 증가한다. 전도도가 좋아진다는 의미는 저항이 낮아진다는 것인데 가스센서의 감응도를 얻는 식에 의해서 저항이 낮아질수록 감응도가 떨어지는 것이다. ZnO 나노선 및 1GZO 나노선을 이용하여 안정적인 에탄올 가스의 감지가 가능함을 알 수 있었고 도핑물질에 따라 다른 가스들도 감지할 수 있을 것으로 기대된다.

영어초록

We have investigated the sensing properties of ethanol gas sensor with pure ZnO and Ga-doped ZnO nanowires on Au coated (0001) sapphire substrates grown by hot walled pulsed laser deposition. Randomly aligned ZnO nanowires arrays were grown on a Au-electrode patterned under ambient conditions. ZnO nanowires have various sizes and shapes with a different substrate position inside a furnace. The average of length and diameter of the ZnO nanowires were 8 ㎛ and 100 ㎚respectively, and confirmed by field emission scanning electron microscopy. Sensitivity chanege characterization of the gas sensor was found that measured sensitivities of the ethanol gas sensors were 83.3% and 68.3% at 300℃ respectively.

참고자료

· 없음