나노 감지물질을 이용한 저전력형 마이크로 가스센서의 감응특성 = Sensing characteristics of the micro gas sensor with low power consumption using the nanocrystalline sensing materials

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 1. 가스센서 1
• 2. 연구개발 배경 3
• 3. 연구개발 동향 5
• 제 2 장 이론적 배경 11
• 1. SnO2 산화물 반도체의 물성 11
• 가. SnO2 산화물 반도체 11
• 나. SnO2 결정체의 특성 13
• 2. SnO2계 가스센서 16
• 가. 가스센서의 특성 16
• 나. 가스의 흡․탈착 이론 17
• 1) 일산화탄소의 흡착 18
• 2) 수소의 흡착 22
• 다. 흡착과 전기전도 23
• 라. 촉매와 첨가제효과 26
• 마. SnO2 가스센서의 안정화 30
• 1) 결정화에 따른 안정화 31
• 2) 전기적인 안정화 33
• 3. SnO2 물성변화와 감도 34
• 4. 가스센서의 구비요건 37
• 가. 감도(Sensitivity) 37
• 나. 선택도(Selectivity) 38
• 다. 안정도(Stability) 39
• 라. 소비전력(Power consumption) 40
• 5. 가스센서 제조기술 및 공정 41
• 가. 마이크로소자 기술 41
• 나. 마이크로소자 가공 및 설계 기술 43
• 6. 나노재료 46
• 가. 나노재료란 46
• 나. 나노재료의 합성 48
• 1) 물리적 합성법 49
• 2) 기계적 합성법 50
• 3) 화학적 합성법 51
• 다. Sol-gel 공정 52
• 7. 산화물의 열전도도(Thermal conductivity) 56
• 가. 온도의 영향 57
• 나. 미세구조의 영향 59
• 다. 나노입자의 열전달 이론 61
• 제 3 장 재료 및 실험 방법 65
• 1. SnO2계 나노감지물질의 제조 65
• 2. 가스센서 설계 및 제조 70
• 가. 가스센서 기판제조 공정 71
• 1) Spin coating 공정 72
• 2) Mask 공정 72
• 3) Photo 공정 74
• 4) Evaporation 공정 74
• 5) Lift off 공정 74
• 6) Dicing 공정 75
• 나. 감지물질 코팅 75
• 다. 가스센서 조립 79
• 3. 가스센서 성능평가 시스템의 구현 81
• 가. MMI 제어모듈 및 시스템 81
• 나. MMI GUI 프로그램 82
• 제 4 장 결과 및 고찰 87
• 1. 물성특성 분석 87
• 가. 센서기판의 구조분석(SEM) 87
• 나. 감지시료의 물성특성 분석 91
• 1) 전자현미경(SEM) 분석 91
• 2) 투과전자현미경(TEM) 분석 92
• 3) X선 회절 분석기(XRD) 분석 95
• 2. 가스센서의 전력소모(Power consumption) 특성 98
• 가. 절연체에 따른 전력소모(Power consumption) 특성 98
• 나. 감지물질이 증착된 가스센서의 전력소모(Power consumption) 특성 102
• 3. 가스센서의 감응특성 105
• 가. 감도(Sensitivity) 특성 105
• 1) SnO2-PdOx계의 감도 특성 105
• 2) SnO2-CeO2-PdOx계의 감도 특성 106
• 3) SnO2-Ag2O-PdOx계의 감도 특성 110
• 4) SnO2-In2O3-PdOx계의 감도 특성 114
• 나. 선택도(Selectivity) 특성 116
• 다. 응답도(Responsibility) 특성 117
• 1) SnO2-CeO2-PdOx계의 응답도 특성 117
• 2) SnO2-Ag2O-PdOx계의 응답도 특성 118
• 라. 안정성(Stability) 특성 120
• 제 5 장 결 론 123
• 참고 문헌 127
• ABSTRACT 143
• 연구논문 실적 147
• 감사의 글