| 학회 | 한국화학공학회 |
| 학술대회 | 2011년 가을 (10/26 ~ 10/28, 송도컨벤시아) |
| 권호 | 17권 2호, p.1832 |
| 발표분야 | 재료 |
| 제목 | Internal-Strain Created By Hydrogen Gas in Pd-VO2 and Its Application as Gas Sensor |
| 초록 | 금속 산화물 나노 물질은 광전자소자, 센서, 에너지 저장 소자 등 많은 응용분야를 가지고 있다. 특히, 바나듐 산화물(VO2)은 68°C 이상의 온도에서 절연체 특성이 금속 특성으로 바뀌는 특이한 현상(Insulator to metal transition)을 보이는데, 최근 이를 이용해 센서, 메모리 등 다양한 소자연구가 진행되고 있다. 본연구는 대기압 화학 기상 증착법으로 제작된 VO2 nanowire에 Pd nanoparticle을 붙여서 화학센서를 제작 하였다. 기존의 VO2 H2 센서는 Joule heating에 의한 MIT 특성을 이용 하였고, 고순도의 H2에서 response time은 5분 내외였다. 그러나 우리는 response time을 수초 이내로 줄였으며, 2000ppm~5000ppm 단위의 H2에서도 response time을 30초 이내로 줄였다. 특히 급작스롭게 insulator에서 metal로 변하는 기존의 MIT 특성과 달리 비교적 smooth하게 metal의 특성으로 변하는 것으로 보아 우리는 기존의 VO2의H2 sensing mechanism인 Joule heating에 의한 MIT 현상이 아닌 H2가Pd과 반응해서 열을 발생하고 열을 발생한 부분의 VO2가 팽창하면서 metal pariticle이 없는 부분의 VO2에 stress가 가해지면서 구조적인 변화를 일으켜 MIT특성이 일어난다고 예상된다. |
| 저자 | 변지원1, 백정민1, 김명화2, 이병철3, 이상현4 |
| 소속 | 1UNIST, 2이화여자대, 3Radiation Instruments Research Division, 4Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI) |
| 키워드 | VO2; sensor; nanowire |
| 원문파일 | 초록 보기 |
