• 한국정보통신학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.315-322
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• 2002

반도체 제조공정과 미세가공 기술을 이용하여 30$0^{\circ}C$의 동작온도에서 약 60㎽의 전력소모를 갖는 산화물 반도체 박막 가스센서 어레이를 제조하였다. 멤브레인의 우수한 열적 절연은 0.1$\mu\textrm{m}$ 두께의 Si$_3$N$_4$와 1$\mu\textrm{m}$ 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 1wt.%Pd가 도핑된 SnO$_2$, 6wt.% $Al_2$O$_3$가 도핑된 ZnO, WO$_3$, ZnO를 이용하였으며, 제조된 초소형 산화물 반도체 박막 가스센서 어레이는 여러 가지 가스의 노출시 유용한 저항 변화를 나타내었고 감도는 감지 물질에 강하게 의존함을 알 수 있었다. 센서 소자의 공정 수율을 증진시키기 위하여 히터 부위를 함몰하는 공정 방법을 취하였으며, 그 결과 월등한 수율 개선을 도모할 수 있었다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.231-232
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• 2003

인간의 오감은 시각, 청각, 촉각, 미각 및 후각 둥으로 구성된다 최근 과학기술의 괄목할만한 진보에 동반하여 감각기관에 관한 연구와 이들을 대행하는 기기 등의 개발이 다방면에서 시도되어지고 있으며, 그 중 사람의 후각에 관한 것으로 인간에 코의 기능을 모방한 가스센서의 개발이 활발히 진행되고 있다. 이러한 가스센서가 환경유해가스를 손쉽게 감지할 수 있다는 장점을 부각시킴으로써 가스센서의 연구는 더욱 활발히 진행되고 있는 실정이다. (중략)

• 센서학회지
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• 제23권1호
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• pp.15-18
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• 2014

We present gas sensing performance based on $2{\times}2$ sensor array with four different elements ($TiO_2$, $SnO_2$, $WO_3$ and $In_2O_3$ thin films) fabricated by rf sputter. Each thin film was deposited onto the selected $SiO_2$/Si substrate with Pt interdigitated electrodes (IDEs) of $5{\mu}m$ spacing which were fabricated on a $SiO_2$/Si substrate using photolithography and dry etching. For 5 ppm $NO_2$ and 50 ppm CO, each thin film sensor has a different response to offers the distinguishable response pattern for different gas molecules. Compared with the conventional micro-fabrication technology, $2{\times}2$ sensor array with such remarkable response pattern will be open a new foundation for monolithic integration of high-performance chemoresistive sensors with simplicity in fabrication, low cost, high reliablity, and multifunctional smart sensors for environmental monitoring.

• 센서학회지
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• 제17권1호
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• pp.9-14
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• 2008

In this paper, the gas responses of tungsten oxide films prepared by anodic reaction was discussed. Sensing electrodes and heating electrodes were patterned by photolithography method on quartz substrate. Porous tungsten oxide was fabricated in electrolyte solutions of 5 % HF (HF :$C_2H_6OH:H_2O$=3 : 2 : 20) by anodic reaction. The anodic reaction with metal (platinum wire) as a cathode and the sensing device as an anode was conducted under the various reaction times (1-10 min) at 10 mA/$cm^2$ The surface structure and morphology of the fabricated sensor have been analysed by X-ray diffraction (XRD) and field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM). All the peaks of XRD results were well indexed to the pure phase pattern. The average diameter of the porous tungsten oxide surface were ranged about 100 nm. The fabricaed sensor showed good sensitivity to 200 ppm toluene at operating temperature of $250^{\circ}C$.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제4권1호
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• pp.18-22
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• 2006

A small-sized gas identification system has been fabricated and characterized using an integrated gas sensor array and artificial neural-network. The sensor array consists of four thick-film oxide semiconductor gas sensors whose sensing layers are $In_{2}O_{3}-Sb_{2}O_{5}-Pd-doped\;SnO_2$ + Pd-coated layer, $La_{2}O_{5}-PdCl_{2}-doped\;SnO_2,\;WO_{3}-doped\;SnO_{2}$ + Pt-coated layer and $ThO_{2}-V_{2}O_{5}-PdCl_{2}\;doped\;SnO_{2}$. The small-sized gas identification instrument is composed of a GMS 81504 containing an internal ROM (4k bytes), a RAM (128 bytes) and four-channel AD converter as MPU, LEDs for displaying alarm conditions for three gases (liquefied petroleum gas: LPG, liquefied natural gas: LNG and carbon monoxide: CO) and interface circuits for them. The instrument has been used to identify alarm conditions for three gases among the real circumstances and the identification has been successfully demonstrated.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.65-65
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• 2011

We report the application of conducting metal oxide electrodes for semiconducting metal oxide gas sensors. Pt interdigitated electrodes have been commonly used for metal oxide gas sensor because of the low resistivity, excellent thermal and chemical stability of Pt. However, the high cost of Pt is an obstacle for the wide use of metal oxide gas sensors compared with its counterpart electrochemical gas sensors. Meanwhile, relatively low-cost conducting metal oxides are widely being used for light-emitting diodes, flat panel displays, solar cell and etc. In this work, we have fabricated $WO_3$ and $SnO_2$ thin film gas sensors using interdigitated electrodes of conducting metal oxides. Thin film gas sensors based on conducting metal oxides exhibited superior gas sensing properties than those using Pt interdigitated electrodes. The result was attributed to the low contact resistance between the conducting metal oxide and the sensing material. Consequently, we demonstrated the feasibility of conducting metal oxide interdigitated electrodes for novel gas sensors.

• 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.

• 센서학회지
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• 제27권5호
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• pp.345-351
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• 2018

We employed an unprecedented technique to synthesize porous $WO_3@SnO_2$ nanofibers exhibiting core-shell and fiber-in-tube configurations. Firstly, 2-methylimidazole was uniformly incorporated in as-spun nanofibers containing ammonium metatungstate hydrate and the sacrificial polymer (polyacrylonitrile). Secondly, the 2-methylimidazole on the surfaces of nanofibers was complexed with tin(II) chloride ($SnCl_2$) via simple impregnation of the as-spun nanofibers in ethanol containing tin(II) chloride dihydrate ($SnCl_2{\cdot}2H_2O$). The presence of vacant p-orbitals in tin (Sn) and the nucleophilic nitrogen on the imidazole ring allowed for the reaction between $SnCl_2$ and 2-methylimidazole, forming adducts on the surfaces of the as-spun nanofibers. The calcination of these nanofibers resulted in porous $WO_3@SnO_2$ nanofibers with a higher surface area ($55.3m^2{\cdot}g^{-1}$) and a better response to 1-5 ppm of acetone than pristine $SnO_2$ NFs synthesized using a similar method. An improved response to acetone was achieved upon functionalization of the $WO_3@SnO_2$ nanofibers with catalytic palladium nanoparticles. This work demonstrates the potential application of $WO_3@SnO_2$ nanofibers as sensing layers for chemiresistive sensory devices for the detection of acetone in exhaled breath.

• 센서학회지
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• 제5권5호
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• pp.47-54
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• 1996

$WO_{3}$모물질에 Pt와 $SnO_{2}$ 활성촉매를 첨가하여 수 ppm정도의 NOx를 감지할 수 있는 후막형 NOx센서를 제조하였다. 센서의 최대 감도는 $250^{\circ}C$정도에서 얻을 수 있었으나, 회복속도를 고려하여 $330^{\circ}C$에서 특성실험을 실시하였다. 기존의 $WO_{3}$를 사용한 것보다 감도, 반응 및 회복 속도가 개선되었고 또한 뛰어난 선택성과 기체흐름에 대한 안정성을 보여주었다. 농도변화에 대한 선형성이 우수하게 나타남으로 계측기에 응용가능성을 보여주었다.

• 전기화학회지
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• 제8권1호
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• pp.32-36
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• 2005

본 연구는 $WO_3$ 박막과 $NiO-WO_3$ 박막을 고진공 저항가열식 thermal evaporation 법으로 (100) n형의 실리콘 단결정 기판 위에 증착시켰고, 막의 결정성 증진을 위하여 공기 중 $500^{\circ}C$에서 30분 동안 열처리하였다. 박막의 결정성 및 결정구조를 분석하기 위해서 X선 회절분석기를 사용하였고, 표면 및 단면 관찰을 위해서는 주사전자현미경을 이용하였다. 그리고 화학 조성 결합에너지는 XPS를 이용하였다. 순수 $WO_3$ 박막의 결정 크기는 $500^{\circ}C$에서 30분 동안 공기중 열처리에 의해서 $0.6{\mu}m$로 성장하였고 $WO_3$ 박막의 두께가 증가할수록 거의 변화 없이 일정하였다. 반면, NiO가 첨가된 $WO_3$ 박막 두께별 결정크기는 각각 $0.12{\mu}m,\;0.28{\mu}m,\;0.32{\mu}m$및 $0.43{\mu}m$로 순수 $WO_3$ 박막에 비해 치밀한 표면을 형성하였고, 최대 5배정도 성장이 억제되었다. 가스감도 측정은 대기 중에서의 센서 저항 값을 기준으로 측정가스 저항 값의 비율 $(R_{NOx}/R_{air})$로 가스감도를 나타내었다. 전기적 성질은 MFC로 NOx가스 5ppm을 일정히 유지시켰고, Multimeter로 계측하여 컴퓨터에 자동 계측되는 시스템을 사용하였다. 순수 $WO_3$박막보다는 $NiO-WO_3$ 박막이 우수한 NOx 감도특성을 보였고 센서의 작동온도는 $250^{\circ}C$에서 우수한 감도를 나타내었다.