화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2006년 봄 (05/19 ~ 05/20, 경상대학교 )
권호 12권 1호
발표분야 반도체재료
제목 Cosputtering법으로 증착한 Sn02-ZnO 박막가스센서의 미세구조와 전기적 성질(Microstructures and electrical properties of Sn02 thin films for gas sensor deposited by Cosputtering method)
초록 반도체식 가스센서는 고온 산화성 분위기하에서 전기전도도의 변화를 이용하여 작동하는 센서로서, 센서 감지물질로는 Zn0, Sn02, Fe203 의 금속산화물이 사용되고 있다. 이들 중 Sn02 가스센서는 저가의 제조비용, 높은 열적 안정성 및 C0, H2, C3H8 가스에 민감하게 반응하는 고감도 센서이나 다른 환원성 가스에도 감응하고, 전기적인 안정성이 타 반도체식 가스센서에 비하여 떨어지는것이 취약점으로 지적되고 있다. 이에 특정가스에 대한 반응성 향상과 전기적 안정성 개선을 위한 연구가 반도체식 가스센서의 중요한 연구 분야로 있다. 이들 연구로는 센서의 제작방법을 달리하여 제작되는 제작공정에 관한 연구와 일원계, 2원계, 다원계 박막물질에 따른 연구로 대별할 수 있다. 최근 연구는 MOCVD방법에 의한 연구와 이온 플레이팅 방법으로 제조하는 연구와 귀금속 촉매제의 첨가에 관한 연구가 진행되고 있다. 그러나 박막물질을 다원계로 변화시켰을때 나타나는 박막의 전기적 특성과 박막의 미세구조 관한 연구는 전무한 것으로 생각된다.
본 연구에서는 R.F 마그네트런 스터퍼링법을 사용하여 SnO2-ZnO박막을 증착 시 SnO2 와 ZnO를 동시에 증착시키는 Cosputtering법으로 Si Wafer(100)에 증착시켰으며, Sn02의 R.F 전력을 고정한 상태에서 ZnO에 대한 전력을 변화시켜 ZnO의 첨가량을 조절하였다. ZnO첨가량에 따른 각각의 Sn02-Zn0박막을 실제 Sn02 센서의 구동온도에서 구동시간에 따른 미세구조의 변화를 SEM으로 관찰하여, ZnO첨가량에 대한 전기적 성질의 거동을 미세조직의 관찰로 평가하였다. Sn02-Zn0박막의 결정성과 전기적성질은 XRD와 Four-point probe법으로 각각 측정하였다.

Reference
1. M. S. Wagh, L. A. Pati, Tanay Seth, D. P. Amalnerkar, Materials Chemistry and Physics 84(2004)228-233
2. Ji Haeng Yu, Gyeong Man Choi, Sensors and Actuator B 52(1998)251-256
저자 이진혁1, 도정만2, 강계명1
소속 1서울산업대, 2한국과학기술 (연)
키워드 Cosputtering; gas sensor; Sn02
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