• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 하계학술대회 논문집 Vol.6
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• pp.369-370
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• 2005

LTCC (Low Temperature Cofired Ceramic) technology is one of technologies which can realize SIP (System-In-a-Package). In this paper realization of gas sensor using LTCC technology was described. In the conventional gas sensor structure, wire bonding method is generally used as an interconnection method whereas in the LTCC sensor structure, via was used for the interconnection. As sensing materials, $SnO_2$ was adopted. The effect of frit glass portion on the adhesion of the sensing material to the LTCC substrate and the electrical conductivity of the sensing material were analyzed. AgPd, PdO, Pt was added to the sensing material as an additive for improving the gas sensitivity and electrical conductivity and the effect of the amount of additives in the sensing material on the electrical conductivity was investigated. The effect of the amount of frit glass in the termination on the sensor performance, especially mechanical integrity, was considered and the crack initiation and propagation in the boundary between the sensing material and the termination was studied.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.705-711
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• 2000

반도체 제조공정과 미세가공 기술을 이용하여 $300^{\circ}C$의 동작온도에서 약 60 mW의 전력소모를 갖는 산화물 반도체 박막 가스센서 어레이를 제조하였다. 멤브레인의 우수한 열적 절연은 $0.1\mum\; 두께의\; Si_3N_4와\; 1\mum$ 두께의 PSG의 이중 층에 의한 것으로, 각각 LPCVD(저압화학 기상증착)와 APCVD(대기압 화학 기상증착)에 의해 제조되었다. 센서 어레이의 4가지 산화물 반도체 박막 감지물질로는 1 wt.% Pd가 도핑된 $SnO_2,\; 6 we.% A1_2O_3$가 도핑된 ZnO, $WO_3$, ZnO를 이용하였으며,4가지 감지물질의 베이스라인 저항은 $300^{\circ}C$ 에서 3일 동안의 에이징을 거친 후 안정됨을 보였다. 제조된 초소형 산화물 반도체 박막 가스센서 어레이는 여러 가지 가스의 노출 시 유용한 저항 변화를 나타내었으며 감도는 감지 물질에 강하게 의존함을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.81-86
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• 2019

금속산화물/그래핀 복합체는 고감도 가스센서 및 고용량의 이차전지와 같은 첨단 응용 분야에 활용될 수 있는 유망한 기능성 소재로 알려져 있다. 본 연구에서는 이산화주석($SnO_2$) 나노구조물을 두 영역 전기로 장치를 이용하여 화학적으로 합성된 그래핀 나노시트 위에 성장시켰다. 대면적의 그래핀 나노시트는 Cu foil 위에 열화학기상증착 장비를 이용하여 메탄가스와 수소가스로 합성하였다. 화학적으로 합성된 그래핀 나노시트는 PMMA를 이용하여 세척된 Si 기판위에 전사시켰고, $SnO_2$ 나노구조물은 그래핀 나노시트 위에 $424^{\circ}C$, 3.1 Torr 조건에서 3시간동안 성장시켰다. 합성된 그래핀의 품질과 성장된 $SnO_2$ 나노구조물의 결정학적 특성을 Raman 분광학으로 확인하였다. 그래핀 위에서 성장된 $SnO_2$ 나노구조물의 표면형상은 전계방출 주사전자현미경으로 조사하였다. 그 결과 합성된 그래핀 나노시트는 이중층 그래핀이었고, 그래핀 위에서 성장된 산화주석은 $SnO_2$ 상을 가지고 있었다. 그래핀 위에서 성장된 $SnO_2$ 나노구조물은 복잡한 표면형상을 나타내었는데, 이것은 Si 기판 위에서 성장된 $SnO_2$ 나노구조물이 nano-dots 형태인 것과 비교된다. 그래핀 위에서 성장된 $SnO_2$ 나노구조물이 복잡한 형상을 갖는 것은 그래핀 표면의 기능기의 영향인 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Physical Society
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• 제73권10호
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• pp.1437-1443
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• 2018

In this work, $SnO_2$ modified with reduced graphene oxide (rGO) and carbon nanotubes (CNTs) separately and combined sensitized by using the co-precipitation method and their sensing behavior toward ethanol vapor at room temperature were investigated. An interdigitated electrode (IDE) gold substrate is very expensive compared to a fluorine doped tin oxide (FTO) substrate; hence, we used the latter to reduce the fabrication cost. The structure and the morphology of the studied materials were characterized by using differential thermal analyses (DTA) and thermogravimetric analysis (TGA), transmission electron microscope (TEM), X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, Brunauer-Emmett-Teller surface area and Barrett-Joyner-Halenda (BJH) pore size measurements. The studied composites were subjected to ethanol in its gas phase at concentrations from 10 to 200 ppm. The present composites showed high-performance sensitivity for many reasons: the incorporation of $SnO_2$ and CNTs which prevents the agglomeration of rGO sheets, the formation of a 3D mesopourus structure and an increase in the surface area. The decoration with rGO and CNTs led to more active sites, such as vacancies, which increased the adsorption of ethanol gas. In addition, the mesopore structure and the nano size of the $SnO_2$ particles allowed an efficient diffusion of gases to the active sites. Based on these results, the present composites should be considered as efficient and low-cost sensors for alcohol.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2369-2371
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• 2005

MEMS 기술을 이용하여 마이크로 $H_2$ 가스센서를 제작하고 마이크로 히터의 열적 특성과 $H_2$ 가스 농도 변화에 따를 마이크로 가스센서에 대한 감도를 분석하였다. 마이크로 가스센서의 전압 인가에 따른 히터의 온도는 1.0V에서 $250-280^{\circ}C$의 고온 특성을 보였으며, 동작온도 $250^{\circ}C$에서 $H_2$ 가스는 $SnO_2/V_2O_5/Pd$의 감응물질을 도포한 센서의 반응이 우수한 특성을 확인하였다. 동작 온도 $250^{\circ}C$ $H_2$ 농도 5000ppm의 조건에서 $SnO_2/V_2O_5/Pd$의 감응물질을 도포한 가스센서에서 $H_2$ 흡착 반응 시간은 3sec이 탈착 반응 시간은 8-10sec의 결과를 보였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.485-486
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• 2008

The network structure of $SnO_2$ nanowires was fabricated on the electrodes by a simple thermal evaporation process from Sn metal powders and oxygen gas. The diameter of the nanowires was $20\;{\sim}\;60\;nm$ depending on the processing conditions. The operating temperature of the sensor could be decreased down below $50^{\circ}C$ by controlling the properties of the nanowires and the structures of the electrodes. The sensitivities were $10\;{\sim}\;15$ when the $NO_2$ concentrations were $10\;{\sim}\;50\;ppm$ at the operating temperature of $50^{\circ}C$.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제3권4호
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• pp.295-305
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• 1990

여러가스에 대한 저항변화를 측정하기 위해 초미립 분말을 사용하여 pellet형 SnO$_{2}$ 가스센서를 제조하였다. 초미립 분말은 화학기상반응법으로 만들어졌으며 평균입경은 0.08.mu.m이었다. 냉간 성형된 소자는 사용전 공기중에서 700~850.deg.C에서 10~60분간 소성되었다. 측정된 결과는 분말의 소결성 및 열린 기공도로 설명될 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권2호
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• pp.259-266
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• 2019

Tuning of electro-optical properties of nano-structured $SnO_2:Ga$ powders in a micro drop fluidized reactor (MDFR) was highly effective to enhance the activities of powders to be used as sensor materials. The tuning was conducted continuously in a facile one-step process during the formation of powders. The microscopic hydrodynamic forces affected the band gap structure and charge transfer of $SnO_2:Ga$ powders through the oxygen and interfacial tin vacancies by providing plausible pyro-hydraulic conditions, which resulted in the decrease in the electrical resistance of the materials. The analyses of room-temperature photoluminescence (PL) spectra and FT-IR exhibited that the tuning could improve the surface activities of $SnO_2:Ga$ powders by adjusting the excitation as well as separation of electrons and holes, thus maximizing the oxygen vacancies at the surface of the powders. The scheme of photocatalytic mechanism of $SnO_2:Ga$ powders was also discussed.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권11호
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• pp.9-17
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• 2000

폭발성 가스의 종류 및 그 양을 검지하기 위한 10개의 개별 센서가 한 기판위에 집적된 센서어레이를 개발했다. 이 센서어레이는 각종 가스에 대해 다양한 감도 패턴을 가지며, $SnO_2$를 모물질로 하는 10개의 산화물 반도체 가스센서로 구성하였다. 나노사이즈이며 큰 비표면적을 가진 모물질에 서로 다른 첨가물을 첨가하여 감지물질를 제작함으로써 저농도에 대한 감도 및 재현성을 높였고, 센서어레이 전반에서 균일한 온도 분포가 되도록 설계하였다. $400^{\circ}C$에서 동작하는 센서어레이로부터 얻은 감도를 이용하여 주성분 분석 기법을 통해 폭발 하한값의 범위에서 부탄, 프로판 그리고 메탄 등과 같은 폭발성 가스의 종류 및 양을 신뢰성 있게 식별할 수 있었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.135-135
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• 2003

This paper presents the preparation of SnO$_2$ films by Sol-Gel process and using spin coating method, and their sensing properties in CO gas. Experimental procedure consisted of following steps: (1) Tin chloride(SnCl$_4$) and Ammonium hydrogen carbonate (NH$_4$HCO$_3$) were used as precursors; (2) the Sol solution with concentration of about 10wt% SnO$_2$ was prepared from washed Gel-precipitate for spin coating step; (3) thereafter, the coating solution was dropped onto the alumina (Al$_2$O$_3$) substrate that was then spun, the spin coating was carried out with total 10 times; (4) finally, the films were calcined for 3 hours at 50$0^{\circ}C$ or higher temperature (600, 700, 800 or 90$0^{\circ}C$) in order to obtain various gram sizes. The average grain size was calculated by Scherrer's equation using main peaks in XRD spectra; meanwhile the thickness, microstructure and surface morphology of the films were observed by FE-SEM.