• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.150-150
• /
• 2012

본 연구는 1차원 나노 구조의 합성과 기초적 분석에 관한 연구로써 특히 무기 산화물 나노재료를 그 대상으로 하였다. 내용으로는 첫째, 1차원 코어 나노와이어의 합성을 하였고 Thermal evaporation, substrate의 가열, 그리고 MOCVD 를 사용한 결과들을 나열한다. 둘째, 코어-쉘 나노와이어를 제작하기 위하여 특히 쉘층의 제작방법을 연구하였는데 PECVD, ALD, 그리고 sputtering에 의한 결과들을 나열하고 간단히 설명한다. Thermal evaporation에 의한 1차원 나노와이어 합성의 경우는 MgO의 예를 들었는데 MgO 나노와이어는 Au가 증착된 기판을 열처리하여 Au dot를 형성하고 이의 morphology를 조절하여 최적의 나노와이어 합성조건을 선정하였다. 이로써 기판 morphology가 나노선의 성장및 형상에 영향을 준다는 사실을 알게 되었다. 이 사실은 In2O3기판을 사용하고 이의 표면거칠기를 열처리로 조절하므로써 역시 나노와이어의 성장을 촉진하는 방법을 찾아내었다. 또한 thermal evaporation공법은 source분말의 선택에 따라 다양한 소재를 제작가능하다는 결과를 제시하였다. 예를 들면 SiOx 층이 precoating된 chamber내에서 MgO 나노선을 합성하는 것과 동일한 조건으로 실험을 진행하면 Mg2SiO4 나노와이어가 형성된 것을 확인하였다. 또한 Sn과 MgB2 분말을 함께 적용할 경우 Sn tip을 가진 MgO 나노와이어를 얻을 수 있었다. 이는 Sn이 동시에 촉매의 역할을 하였기 때문일 것으로 추정된다. 한편 Sn과 Bi 혼합분말을 적용한 경우 Bi2Sn2O7 신소재 tip을 포함한 SnO2 나노와이어를 얻을 수 있었다. 이 경우 Bi원자가 적절한 촉매의 역할을 수행한 것으로 사료된다. Substrate의 가열공법에서는 Si wafer상에 각종 금속 즉 Au, Ag, Cu, Co, Mo, W, Pt, Pd등 초박막을 DC sputter 로 형성한후 annealing하는 기술을 사용하였다. 특기할 만한 것은 Co를 사용한 경우 나노와이어의 spring구조를 얻을 수 있었다는 점이다. MOCVD에 의하여는 Ga2O3및 Bi2O3 나노와이어를 비교적 저온에서 합성하였고 In2O3의 경우는 독특한 나노구조를 형성하였고 이의 결정학적 특성에 대하여 조사하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• v.23 no.5
• /
• pp.674-678
• /
• 2002

The dehydrogenation of propane to propylene has been studied in an isothermal high-temperature shell-and-tube membrane reactor containing a Pd-coated ${\psi}$-Al2O3 membrane and a Pt/K/Sn/Al2O3 packed catalyst . A tubular Pd-coated ${\psi}$-Al2O3 membrane was prepared by an electroless plating method. This membrane showed high hydrogen to nitrogen permselectivities (PH2N2 = 10-50) at 400 $^{\circ}C$ and 500 $^{\circ}C$ with various transmembrane pressure drops. The employment of a membrane reactor in the dehydrogenation reaction, which selectively separates hydrogen from the reaction mixture along the reaction path, can greatly increase the conversion and enable operation of the reactor at lower temperatures. High hydrogen permselectivity has been confirmed as a key factor in determining the reactor performance of conversion enhancement.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 1991.11a
• /
• pp.245-248
• /
• 1991

Recently, oxide semiconductor gas sensors consisted of n-type semiconductor materials such as $SnO_2$, ZnO and $Fe_2O_3$ have been widely used to detect reducing gases. In this paper, we made the thick-film ZnO gas sensors with $PdCl_2$ as a catalyst and investigated the sensitivity to CO gas. In the thick-film Zno sensor, the highest sensitivity was shown in the sensor with 1wt.% of $PdCl_2$ which was sintered for 1 hour at $700^{\circ}C$ and operated at $300^{\circ}C$.

• Proceedings of the Korea Crystallographic Association Conference
• /
• 2007.11a
• /
• pp.29-29
• /
• 2007

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.6 no.2
• /
• pp.315-322
• /
• 2002

A thin film oxide semiconductor micro gas sensor array which shows only 60㎽ of power consumption at an operating temperature of 30$0^{\circ}C$ has been fabricated using microfabrication and rnicrornachining techniques. Excellent thermal insulation of the membrane is achieved by the use of a double la! or structure of 0.1${\mu}{\textrm}{m}$ thick Si$_3$N$_4$ and 1${\mu}{\textrm}{m}$ thick phosphosilicate glass(PSG) prepared by low pressure chemical vapor deposition(LPCVD) and atmospheric－pressure chemical-vapor deposition(APCVD), respectively. The sensor way consists of such thin film oxide semiconductor sensing materials as 1wt.％ Pd-doped SnO$_2$, 6wt.% AI$_2$O$_3$-doped ZnO, WO$_3$ and ZnO. The thin film oxide semiconductor micro gas sensor array exhibited resistance changes usable for subsequent data processing upon exposure to various gases and the sensitivity strongly depended on the sensing layer materials. Heater Part of the sensor structure has been modified in order to improve the process yield of the sensor, and as a result of modified heater structure improved process yield has been achieved.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.4 no.3
• /
• pp.705-711
• /
• 2000

A thin film oxide semiconductor micro gas sensor array which shows only 60 mW of power consumption at an operating temperature of $300^{\circ}C$ has been fabricated using microfabrication and micromachining techniques. Excellent thermal insulation of the membrane is achieved by the use of a double-layer structure of $0.1\mum\; thick\; Si_3N_4 \;and\; 1 \mum$ thick phosphosilicate glass (PSG) prepared by low-pressure chemical-vapor deposition (LPCVD) and atmospheric-pressure chemical-vapor deposition (APCVD), respectively. The sensor array consists of such thin film oxide semiconductor sensing materials as 1 wt.% Pd-doped $SnO_2,\; 6 wt.% A1_2O_3-doped\; ZnO,\; WO_3$/ and ZnO. Baseline resistances of the four sensing materials were found to be stable after the aging for three days at $300^{\circ}C$. The thin film oxide semiconductor micro gas sensor array exhibited resistance changes usable for subsequent data processing upon exposure to various gases and the sensitivity strongly depended on the sensing layer materials.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
• /
• 2015.05a
• /
• pp.181-182
• /
• 2015

본 실험에서는 PET 위 무전해 도금을 위한 대안 공정 개발을 목적으로 은(Ag)와 과망간산염($MnO_4{^-}$)를 사용하여 기존에 일반적으로 사용된 Sn/Pd의 Sensitization과 Activation process를 대체하는 기술을 연구했다. Palladium(Pd)의 경우 공정비용에서 높은 부분을 차지하기 때문에 이를 대신하여 Ag를 사용했으며, PET 표면의 전처리를 위해 Ultra Violet과 과망간 산염을 이용하여 표면의 친수성을 높였다. 과망간산염을 사용하여 표면을 전처리하는 과정에서 이산화망간($MnO_2$)과 알코올 작용기가 생성되는데 Ag activation 단계에서 촉매 생성에 중간 매개체 역할을 하는 것으로 사료된다. 이와 같은 결론을 도출 하기 위해서 표면 위 Ag의 화학적 구조 및 상 분석을 위해 XPS와 TEM이 사용되었으며 표면에서 Ag는 Ag-O와 같은 Silver oxide의 형태와 Ag-Mn-O와 같은 Compound로 무전해 도금을 위한 촉매 역할 하는 것으로 판단된다.

• ETRI Journal
• /
• v.13 no.2
• /
• pp.42-53
• /
• 1991

고유전율 적충세라믹 커패시터 소재인 $BaTiO_3$ 자기물은 일반적으로 큐리오도인 약 $120^{\circ}C$부근에서 유전율이 최고 약 10,000정도로 증가한 다음 급격히 감소하므로 적절한 이동체를 첨가하여 큐리온도를 상온으로 이동시켜 상온에서 최대 유전율을 이용하여야 한다. 그리고$BaTiO_3$ 자기물은 $1300^{\circ}C$이상의 고온소결시 고가인 Pd전극이 요구된다. 그러나 자기물의 소결온도를 저온화화면 저가의 Ag합금으로 전극재료를 대체할 수 있다. 본 연구에서는 이동제로서 $CaSnO_3$ 를 이용하여 큐리온도를 상온으로 이동시켰다. 또한 소결온도를 저온화하기 위하여 $BaTiO_3$ 세라믹에 여러가지 산화물을 첨가하여 소결현상을 살펴보았다. 실험결과 첨가제를 넣지 않은 경우 소결온도는 $1350^{\circ}C$의 고온이 필요한 반면, $CuO,B_2O_3$는 $1050^{\circ}C$의 낮은 온도에서도 치밀화와 입도성장이 잘 일어났다. 특히 $B_2$$O_3$ 를 첨가한 경우는 $1250^{\circ}C$이상에서 소결할 때 절연저항이 낮아 유전손실이 큰 문제점을 보였지만, 최대 유전율이 11,000 정도로 높고, 양호한 유전율의 온도변화 특성을 나타내어 우수한 고유전율 소재의 첨가제로 응용될 가능성을 보였다

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
• /
• v.7 no.2 s.17
• /
• pp.81-87
• /
• 2004

Semiconductor thick film gas sensors based on tin oxide are fabricated and their gas response characteristics are examined for four simulant gases of chemical warfare agent (CWA)s. The sensing materials are prepared in three different sets. 1) The Pt or Pd $(1,\;2,\;3\;wt.\%)$ as catalyst is impregnated in the base material of $SnO_2$ by impregnation method.2) $Al_2O_3\;(0,\;4,\;12,\;20\;wt.\%),\;In_2O_3\;(1,\;2,\;3\;wt.\%),\;WO_3\;(1,\;2,\;3\;wt.\%),\;TiO_2\;(3,\;5,\;10\;wt.\%)$ or $SiO_2\;(3,\;5,\;10\;wt.\%)$ is added to $SnO_2$ by physical ball milling process. 3) ZnO $(1,\;2,\;3,\;4,\;5\;wt.\%)$ or $ZrO_2\;(1,\;3,\;5\;wt.\%)$ is added to $SnO_2$ by co-precipitation method. Surface morphology, particle size, and specific surface area of fabricated sensing films are performed by the SEM, XRD and BET respectively. Response characteristics are examined for simulant gases with temperature in the range 200 to $400^{\circ}C$, with different gas concentrations. These sensors have high sensitivities more than $50\%$ at 500ppb concentration for test gases and also have shown good repetition tests. Four sensing materials are selected with good sensitivity and stability and are fabricated as a sensor array A sensor array Identities among the four simulant gases through the principal component analysis (PCA). High sensitivity is acquired by using the semiconductor thick film gas sensors and four CWA gases are classified by using a sensor array through PCA.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2002.07b
• /
• pp.711-714
• /
• 2002

촉매 구조에 따른 반도체식 가스센서의 가스 감지 특성이 고찰되었다. 촉매로는 Pd를 사용하였고, 0.5 ~ 10wt% 의 다양한 농도로 약 15nm 크기의 $SnO_2$ 분말에 도핑, 가스센서를 제작하였다. 또한 열처리 온도를 $500{\sim}600^{\circ}C$로 다르게 하여 각 촉매 구조에 따른 특성의 변화를 관찰하였다. 그 결과 가스 감지 특성은 열처리 온도가 높을수록 감지 특성이 향상되었고, Pd 농도가 5wt% 에서 감도가 0.65로 좋은 감지 특성을 나타내었다. 5wt% Pd가 도핑된 가스센서는 2시간 동안 $400^{\circ}C$에서 aging 후에도 감도 값이 안정된 우수한 특성을 나타내었다.