생선의 신선도 측정을 위한 센서 개발 = Development of Sensor for Detecting Freshness of Sea Foods

국문 초록 (Abstract)

가스 센서는 감도가 높아야하고 동작온도가 낮아야 한다. 이러한 특성들을 향상시키기 위해서 ZnO를 기본물질로 하고, Al_2O_3, TiO_2 및 V_2O_5를 첨가한 target를 만들어서 RF magnetron sputter로 센서를 만들기 위한 ZnO 박막을 산화실리콘(3㎛) 기판위에 성장시켰다. 기판의 온도는 250℃로 유지시키고,10mTorr의 산소분위기에서 80W의 RF power로 성장시킨 ZnO박막을 이용해서 만든 센서가 제일 좋은 특성을 나타냈다. ZnO에 Al_2O_3를 4wt%, TiO를 1wt% 그리고 V_2O_5를 0.2wt% 첨가한 박막으로 만든 센서는 TMA 농도가 160ppm일때 300℃의 동작온도에서 350 정도의 최대감도를 나타냈다. 그러나 40ppm의 TMA 농도에서는 250℃의 동작온도에서 140 정도의 최대감도를 나타냈다. 박막의 조성물질과 성장조건에 의해 감도 및 동작온도가 변화되고 가스의 농도에 따라서도 동작온도가 변화되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The trimethylamine(TMA)-sensing characteristics of ZnO based thin film semiconductors, the sputtering conditions of the ZnO thin film, and the effects of additives for enhancing the sensitivity and the selectivity and for lowering the operating temperature of sensors have been investigated to develop a new type sensor for detecting fish freshness. Sputtering deposition was carried out on heated SiO_2(3㎛)/Si substrates of 250℃ at a pressure of about 10 mTorr in pure oxygen gas with a power of about 80W. The sensor with the ZnO thin film of Al_2O_3(4wt%), TiO_2(1wt%), and V_2O_5(0.2wt%) showed maximum sensitivity of 350 at working temperature of 300℃ and at 160ppm of TMA gas concentration. But its maximum sensitivity of 140 on the TMA gas concentration of 40ppm exhibited at operating temperature of 250℃. The composition rates and growing conditions of the ZnO thin films affected the characteristics of sensors for detecting freshness of sea foods.